The work establishes the exact performance limits of stochastic coded caching when users share a bounded number of cache states, and when the association between users and caches, is random. Under the premise that more balanced user-to-cache associations perform better than unbalanced ones, our work provides a statistical analysis of the average performance of such networks, identifying in closed form, the exact optimal average delivery time. To insightfully capture this delay, we derive easy to compute closed-form analytical bounds that prove tight in the limit of a large number $\Lambda$ of cache states. In the scenario where delivery involves $K$ users, we conclude that the multiplicative performance deterioration due to randomness -- as compared to the well-known deterministic uniform case -- can be unbounded and can scale as $\Theta\left( \frac{\log \Lambda}{\log \log \Lambda} \right)$ at $K=\Theta\left(\Lambda\right)$, and that this scaling vanishes when $K=\Omega\left(\Lambda\log \Lambda\right)$. To alleviate this adverse effect of cache-load imbalance, we consider various load balancing methods, and show that employing proximity-bounded load balancing with an ability to choose from $h$ neighboring caches, the aforementioned scaling reduces to $\Theta \left(\frac{\log(\Lambda / h)}{ \log \log(\Lambda / h)} \right)$, while when the proximity constraint is removed, the scaling is of a much slower order $\Theta \left( \log \log \Lambda \right)$. The above analysis is extensively validated numerically.


翻译:当用户共享缓存状态的固定数量时, 当用户和缓存状态之间的关联是随机的时, 工作可以建立缓存状态的精确性能限制 。 在更平衡的用户到缓存的关联比不平衡的组合表现更好这一前提下, 我们的工作可以提供对这些网络平均性能的统计分析, 以封闭的形式识别, 准确的最佳平均交付时间 。 要有洞察地捕捉这种延迟, 我们很容易地计算在大量缓存状态的 $( Lambda) 的限度内, 并且当交付涉及到 $( K$) 的用户时, 我们的结论是, 由于随机性( 与众所周知的确定性统一案例相比) 导致的倍增性性性性性性能恶化可以不受约束, 以$( Theta) left (\ revalent )\ Lambda\ lambda\\\\\ 右) 右, 以 rickal mailate ral maxal max, max max lex lex lex max mail max max max max max max max max max le max max max max max max max max max max max max maxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

0
下载
关闭预览

相关内容

【DeepMind】强化学习教程,83页ppt
专知会员服务
160+阅读 · 2020年8月7日
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
113+阅读 · 2020年5月15日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
神经网络学习率设置
机器学习研究会
4+阅读 · 2018年3月3日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Parsimonious Bayesian deep networks
Arxiv
5+阅读 · 2018年10月17日
VIP会员
最新内容
世界模型入门:从序贯决策到通用智能体
专知会员服务
4+阅读 · 10月24日
军事域更好使用人工智能的实用指南
专知会员服务
9+阅读 · 10月22日
《衡量语言模型中的作战规划能力》
专知会员服务
14+阅读 · 10月20日
Maven智能系统:帕兰提尔军事人工智能平台详解
专知会员服务
16+阅读 · 10月20日
《测试自动化框架在敏捷软件开发中的角色》
专知会员服务
8+阅读 · 10月20日
俄罗斯如何拦截乌克兰无人机与巡航导弹
专知会员服务
12+阅读 · 10月15日
《武器-目标分配问题:精确与近似求解算法》
专知会员服务
17+阅读 · 10月15日
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
神经网络学习率设置
机器学习研究会
4+阅读 · 2018年3月3日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员