論文の概要: Federated Latent Factor Learning for Recovering Wireless Sensor Networks Signal with Privacy-Preserving
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.15525v1
- Date: Tue, 22 Apr 2025 02:01:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-01 00:46:15.84359
- Title: Federated Latent Factor Learning for Recovering Wireless Sensor Networks Signal with Privacy-Preserving
- Title(参考訳): プライバシ保護による無線センサネットワーク信号復元のためのフェデレート潜在因子学習
- Authors: Chengjun Yu, Yixin Ran, Yangyi Xia, Jia Wu, Xiaojing Liu,
- Abstract要約: 無線センサネットワーク(英: Wireless Sensor Networks、WSN)は、インテリジェントセンシング分野における最先端のドメインである。
センサの故障と省エネ戦略のため、収集されたデータには大量のデータがないことが多く、その後の分析や意思決定を妨げている。
本稿では,FLFL-SSRという,FLFLに基づく空間信号回復モデルを提案する。
1) センサレベルのフェデレーション学習フレームワークを設計し,各センサが生データではなく更新のみをアップロードしてグローバルモデルを最適化し,2) 局所的な空間共有戦略を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.06377330950344
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Wireless Sensor Networks (WSNs) are a cutting-edge domain in the field of intelligent sensing. Due to sensor failures and energy-saving strategies, the collected data often have massive missing data, hindering subsequent analysis and decision-making. Although Latent Factor Learning (LFL) has been proven effective in recovering missing data, it fails to sufficiently consider data privacy protection. To address this issue, this paper innovatively proposes a federated latent factor learning (FLFL) based spatial signal recovery (SSR) model, named FLFL-SSR. Its main idea is two-fold: 1) it designs a sensor-level federated learning framework, where each sensor uploads only gradient updates instead of raw data to optimize the global model, and 2) it proposes a local spatial sharing strategy, allowing sensors within the same spatial region to share their latent feature vectors, capturing spatial correlations and enhancing recovery accuracy. Experimental results on two real-world WSNs datasets demonstrate that the proposed model outperforms existing federated methods in terms of recovery performance.
- Abstract(参考訳): 無線センサネットワーク(英: Wireless Sensor Networks、WSN)は、インテリジェントセンシング分野における最先端のドメインである。
センサの故障や省エネ戦略のため、収集されたデータには大量のデータがないことが多く、その後の分析や意思決定を妨げている。
遅延因子学習(LFL)は、欠落したデータの回復に有効であることが証明されているが、データのプライバシ保護を十分に考慮することができない。
そこで本研究では,FLFL-SSRと呼ばれる,FLFLに基づく空間信号回復モデルを提案する。
主な考え方は2つある。
1) センサレベルのフェデレーション学習フレームワークを設計し,各センサが生データの代わりに勾配更新のみをアップロードし,グローバルモデルを最適化する。
2)同じ空間領域内のセンサが潜在特徴ベクトルを共有でき,空間相関を捕捉し,再現精度を高める,局所的空間共有戦略を提案する。
実世界の2つのWSNデータセットの実験結果から,提案モデルが既存のフェデレーション手法よりも回復性能が優れていることが示された。
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