Artificial intelligence increasingly relies on large-scale, distributed, and heterogeneous data collected by edge devices. However, the practice of edge intelligence remains challenging due to non-convex objectives, data heterogeneity, and complex wireless network topology. To address these issues, this paper proposes a consensus-based decentralized distributed swarm learning (CD-DSL) framework for wireless edge networks. Our CD-DSL integrates consensus optimization with particle swarm optimization (PSO), by reaching the model consensus among neighboring devices while leveraging the PSO exploration and exploitation. The consensus mechanism supports decentralized coordination without raw-data exchange, while PSO-inspired updates utilize historical and neighbor-shared experience to enhance exploration for non-convex optimization, improve robustness to data heterogeneity, and accelerate convergence. We further develop an adaptive neighbor-mixing strategy that learns performance-aware consensus weights, improving decentralized collaboration among heterogeneous edge devices. Theoretical analysis establishes that CD-DSL maintains participant consistency and achieves non-ergodic convergence to a neighborhood of a stationary point under non-convex objectives. Experimental results show that CD-DSL can mitigate the performance degeneration of existing decentralized baselines caused by heterogeneous data.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【边缘智能综述论文】A Survey on Edge Intelligence
专知会员服务
124+阅读 · 2020年3月30日
【文献综述】边缘计算与深度学习的融合综述论文
专知会员服务
170+阅读 · 2019年12月26日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
基于深度学习的数据融合方法研究综述
专知
37+阅读 · 2020年12月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
44+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
69+阅读 · 2022年9月7日
VIP会员
相关主题
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
7+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
7+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
6+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
10+阅读 · 10月10日
相关VIP内容
【边缘智能综述论文】A Survey on Edge Intelligence
专知会员服务
124+阅读 · 2020年3月30日
【文献综述】边缘计算与深度学习的融合综述论文
专知会员服务
170+阅读 · 2019年12月26日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
44+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员