論文の概要: Decentralized Rank Scheduling for Energy-Constrained Multi-Task Federated Fine-Tuning in Edge-Assisted IoV Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.09532v1
- Date: Wed, 13 Aug 2025 06:29:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-14 20:42:00.783011
- Title: Decentralized Rank Scheduling for Energy-Constrained Multi-Task Federated Fine-Tuning in Edge-Assisted IoV Networks
- Title（参考訳）: エッジ支援IoVネットワークにおけるエネルギー制約付きマルチタスクフェデレーションファインチューニングのための分散ランクスケジューリング
- Authors: Bokeng Zheng, Jianqiang Zhong, Jiayi Liu, Xiaoxi Zhang,
- Abstract要約: インターネット・オブ・ビークルズ(IoV)システムでは、クライアントの移動性、異種資源、断続接続性のために、効率的な低遅延マルチタスク適応を実現することが困難である。
本稿では,道路側ユニット(RSU)と車両を協調し,動的IoVシナリオをまたいだ資源認識および移動性学習を支援する階層的なファインチューニングフレームワークを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.034703123469061
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Federated fine-tuning has emerged as a promising approach for adapting foundation models (FMs) to diverse downstream tasks in edge environments. In Internet of Vehicles (IoV) systems, enabling efficient and low-latency multi-task adaptation is particularly challenging due to client mobility, heterogeneous resources, and intermittent connectivity. This paper proposes a hierarchical federated fine-tuning framework that coordinates roadside units (RSUs) and vehicles to support resource-aware and mobility-resilient learning across dynamic IoV scenarios. Leveraging Low-Rank Adaptation (LoRA), we introduce a decentralized, energy-aware rank adaptation mechanism formulated as a constrained multi-armed bandit problem. A novel UCB-DUAL algorithm is developed to enable adaptive exploration under per-task energy budgets, achieving provable sublinear regret. To evaluate our method, we construct a large-scale IoV simulator based on real-world trajectories, capturing dynamic participation, RSU handoffs, and communication variability. Extensive experiments show that our approach achieves the best accuracy-efficiency trade-off among all baselines, reducing latency by over 24\% and improving average accuracy by more than 2.5\%.
- Abstract（参考訳）: フェデレートされた微調整は、エッジ環境における様々な下流タスクにファンデーションモデル(FM)を適用するための有望なアプローチとして現れています。
インターネット・オブ・ビークルズ(IoV)システムでは、クライアントの移動性、異種資源、断続接続性のために、効率的で低レイテンシなマルチタスク適応を実現することが特に困難である。
本稿では,道路側ユニット(RSU)と車両を協調し,動的IoVシナリオをまたいだ資源認識および移動性学習を支援する階層的なファインチューニングフレームワークを提案する。
ローランド適応(LoRA)を活用することで、制約付きマルチアームバンディット問題として定式化された分散化エネルギー対応のランク適応機構を導入する。
UCB-DUALアルゴリズムは、タスク毎のエネルギー予算の下で適応的な探索を可能にし、証明可能なサブ線形後悔を実現する。
提案手法を評価するために,実世界の軌道に基づく大規模IoVシミュレータを構築し,ダイナミックな参加,RSUハンドオフ,通信の可変性を把握した。
その結果,提案手法は全ベースラインで最高の精度・効率のトレードオフを実現し,レイテンシを24倍以上削減し,平均精度を2.5倍以上向上させることができた。
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