不可靠通信条件下多基站协同空地在线联邦学习方法技术

技术编号:46498103 阅读:6 留言:0更新日期:2025-09-26 19:14
本发明专利技术公开了不可靠通信条件下多基站协同空地在线联邦学习方法,包括:无人机集群执行联邦学习任务,计算无人机与关联服务器之间的无线信道包错误率;采用基于无线信道包错误率的期望收敛界对全局训练损失的收敛性能进行表征;计算无人机在单轮全局训练中的上行通信时延、下行通信时延以及无人机本地训练过程中的计算时延;计算无人机在一轮联邦学习迭代中的通信与计算总能耗;将最小化全局训练损失的问题分解为边缘关联问题和样本筛选问题,交替优化,获得边缘关联方案和样本筛选策略的最优解。本发明专利技术兼具高效性与智能化特征,显著提升了无人机集群在广域目标检测任务中的检测精度和系统性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于空地协同在线联邦学习,具体涉及不可靠通信条件下多基站协同空地在线联邦学习方法


技术介绍

1、无人机技术的快速发展凸显了其在物流配送、灾害救援及精准农业等多领域的应用潜力,这主要得益于无人机固有的高度灵活性与机动性。通过搭载嵌入式智能计算系统,无人机现已具备在机上训练机器学习模型的能力。凭借其快速覆盖广阔区域和实时数据处理的优势,无人机有效弥合了地面网络与低空空域网络之间的空白,显著增强了边缘智能系统的整体性能与响应速度。

2、尽管无人机赋能的深度学习技术展现出了广阔的应用前景,机载计算资源和能源的有限性仍然构成关键瓶颈。诸多智能应用场景,如自动驾驶与目标跟踪,通常依赖分布式且异构的数据集,导致集中式数据处理面临复杂性高、带宽受限及隐私风险等挑战。因此,构建一种既稳定又高效的分布式学习框架,有效支持无人机系统在实际复杂环境中的智能决策与协同作业,成为解决上述瓶颈问题的关键所在。联邦学习作为无人机智能系统的理想解决方案,凭借其去中心化的架构,使多个客户端能够在本地数据集上独立训练模型,并通过协同更新共享的全局模型,有效保障了数据隐私本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.不可靠通信条件下多基站协同空地在线联邦学习方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的不可靠通信条件下多基站协同空地在线联邦学习方法,其特征在于,所述步骤1中,无线信道包错误率的计算公式为:

3.根据权利要求1所述的不可靠通信条件下多基站协同空地在线联邦学习方法,其特征在于,所述步骤2中,上行通信时延TiU、下行通信时延TiD和计算时延TiC的计算公式为:

4.根据权利要求3所述的不可靠通信条件下多基站协同空地在线联邦学习方法,其特征在于,所述步骤3中,无人机i在一轮联邦学习迭代中的通信与计算总能耗的计算方式为:

<p>5.根据权利要求...

【技术特征摘要】

1.不可靠通信条件下多基站协同空地在线联邦学习方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的不可靠通信条件下多基站协同空地在线联邦学习方法,其特征在于,所述步骤1中,无线信道包错误率的计算公式为:

3.根据权利要求1所述的不可靠通信条件下多基站协同空地在线联邦学习方法,其特征在于,所述步骤2中,上行通信时延tiu、下行通信时延tid和计算时延tic的计算公式为:

4.根据权利要求3所述的不可靠通信条件下多基站协同空地在线联邦学习方法,其特征在于,所述步骤3中,无人机i在一轮联邦学习迭代中的通信与计算总能耗的计算方式为:

5.根据权利要求4所述的不可靠通信条件下多基站协同空地在线联邦学习方法,其特征在于,所述步骤4具体包括如下子步骤:

6.根据权利要求5所述的不可靠通信条件下多基站协同空地在线联邦学...

【专利技术属性】
技术研发人员:董超经宇骞屈毓锛朱小军
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1