Deep learning is the method of choice for trajectory prediction for autonomous vehicles. Unfortunately, its data-hungry nature implicitly requires the availability of sufficiently rich and high-quality centralized datasets, which easily leads to privacy leakage. Besides, uncertainty-awareness becomes increasingly important for safety-crucial cyber physical systems whose prediction module heavily relies on machine learning tools. In this paper, we relax the data collection requirement and enhance uncertainty-awareness by using Federated Learning on Connected Autonomous Vehicles with an uncertainty-aware global objective. We name our algorithm as FLTP. We further introduce ALFLTP which boosts FLTP via using active learning techniques in adaptatively selecting participating clients. We consider both negative log-likelihood (NLL) and aleatoric uncertainty (AU) as client selection metrics. Experiments on Argoverse dataset show that FLTP significantly outperforms the model trained on local data. In addition, ALFLTP-AU converges faster in training regression loss and performs better in terms of NLL, minADE and MR than FLTP in most rounds, and has more stable round-wise performance than ALFLTP-NLL.


翻译:深度学习是自动驾驶车辆轨迹预测的首选方法。然而,其对数据的高需求本质上要求具备足够丰富且高质量的集中式数据集,这容易导致隐私泄露。此外,对于其预测模块严重依赖机器学习工具的安全关键型信息物理系统而言,不确定性感知变得日益重要。在本文中,我们通过使用具有不确定性感知全局目标的联邦学习(应用于连接自动驾驶车辆),放宽了数据收集要求并增强了不确定性感知能力。我们将此算法命名为FLTP。我们进一步引入ALFLTP,该算法通过使用主动学习技术自适应选择参与客户端来提升FLTP。我们考虑负对数似然(NLL)和偶然不确定性(AU)作为客户端选择指标。在Argoverse数据集上的实验表明,FLTP显著优于在本地数据上训练的模型。此外,ALFLTP-AU在训练回归损失方面收敛更快,在大多数轮次中,其NLL、minADE和MR指标均优于FLTP,并且相比ALFLTP-NLL具有更稳定的逐轮性能。

0
下载
关闭预览

相关内容

强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月25日
Arxiv
16+阅读 · 2022年11月1日
VIP会员
最新内容
AgentOps综述:智能体系统运维框架
专知会员服务
12+阅读 · 6月4日
《美陆军最新条令:兵力防护》
专知会员服务
9+阅读 · 6月4日
《人工智能的挑战:算法战的想象与现实》
专知会员服务
11+阅读 · 6月4日
首场人工智能战争:Maven如何重塑武装冲突
专知会员服务
7+阅读 · 6月4日
《通往人工通用智能之路上的均衡策略》
专知会员服务
7+阅读 · 6月3日
《Palantir的科技生态系统》
专知会员服务
21+阅读 · 6月2日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员