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P3SL: Aprendizaje dividido personalizado que preserva la privacidad en dispositivos de borde heterogéneos

Created by
  • Haebom

Autor

Wei Fan, JinYi Yoon, Xiaochang Li, Huajie Shao, Bo Ji

Describir

Este artículo propone P3SL, un marco de aprendizaje de segmentación personalizado que preserva la privacidad para dispositivos periféricos con recursos limitados en entornos heterogéneos. Para abordar las diferencias en recursos, comunicación, condiciones ambientales y requisitos de privacidad en entornos heterogéneos, lo cual constituye una limitación del aprendizaje de segmentación (SL) existente, diseñamos una secuencia de aprendizaje de segmentación secuencial personalizada que permite a cada cliente personalizar su propio nivel de privacidad y modelo local. Además, utilizamos una técnica de optimización de dos niveles para que los clientes determinen el punto de segmentación óptimo sin compartir su información privada (recursos computacionales, condiciones ambientales y requisitos de privacidad) con el servidor. Implementamos y evaluamos P3SL utilizando diversas arquitecturas de modelos y conjuntos de datos en un entorno de prueba compuesto por cuatro Jetson Nano P3450, dos Raspberry Pi y una computadora portátil. Nuestro objetivo es lograr una alta precisión del modelo, manteniendo al mismo tiempo un equilibrio entre el consumo de energía y el riesgo de fuga de privacidad.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Presentamos un marco de aprendizaje de segmentación personalizado que considera las limitaciones de recursos y los requisitos de privacidad de los dispositivos de borde en entornos heterogéneos.
Presentamos una técnica de optimización de dos niveles que determina el punto de división óptimo sin que el cliente comparta ninguna información personal.
Presentamos un enfoque práctico que considera las compensaciones entre el consumo de energía, el riesgo de privacidad y la precisión del modelo.
Validación del rendimiento del marco a través de experimentos utilizando dispositivos de borde reales.
Limitations:
Se necesitan más investigaciones sobre generalización debido a los experimentos que utilizan un número limitado de dispositivos de borde y conjuntos de datos.
Se necesita más investigación para determinar la seguridad y robustez del marco frente a diversos escenarios de ataque.
Se requiere evaluación de estabilidad y escalabilidad para el funcionamiento a largo plazo en entornos reales.
Se requiere análisis y optimización de la carga computacional del lado del servidor.
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