論文の概要: Constraint-Driven Warm-Freeze for Efficient Transfer Learning in Photovoltaic Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.05807v1
- Date: Tue, 07 Apr 2026 12:44:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-08 17:42:09.823149
- Title: Constraint-Driven Warm-Freeze for Efficient Transfer Learning in Photovoltaic Systems
- Title(参考訳): 太陽光発電システムにおける効率的な伝達学習のための制約駆動ウォームフリーズ
- Authors: Yasmeen Saeed, Ahmed Sharshar, Mohsen Guizani,
- Abstract要約: ディープラーニングモデルはバイアス、ドリフト、過渡スパイクに対して堅牢だが、リソース制約のあるエッジコントローラには十分軽量である。
本稿では,CDWF(Constraint-Driven Warm-Freeze)を提案する。
トレーニング可能なパラメータを最大120倍に減らしながら,CDWFは完全微調整性能の90~99%を維持していることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 39.83783914171527
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Detecting cyberattacks in photovoltaic (PV) monitoring and MPPT control signals requires models that are robust to bias, drift, and transient spikes, yet lightweight enough for resource-constrained edge controllers. While deep learning outperforms traditional physics-based diagnostics and handcrafted features, standard fine-tuning is computationally prohibitive for edge devices. Furthermore, existing Parameter-Efficient Fine-Tuning (PEFT) methods typically apply uniform adaptation or rely on expensive architectural searches, lacking the flexibility to adhere to strict hardware budgets. To bridge this gap, we propose Constraint-Driven Warm-Freeze (CDWF), a budget-aware adaptation framework. CDWF leverages a brief warm-start phase to quantify gradient-based block importance, then solves a constrained optimization problem to dynamically allocate full trainability to high-impact blocks while efficiently adapting the remaining blocks via Low-Rank Adaptation (LoRA). We evaluate CDWF on standard vision benchmarks (CIFAR-10/100) and a novel PV cyberattack dataset, transferring from bias pretraining to drift and spike detection. The experiments demonstrate that CDWF retains 90 to 99% of full fine-tuning performance while reducing trainable parameters by up to 120x. These results establish CDWF as an effective, importance-guided solution for reliable transfer learning under tight edge constraints.
- Abstract(参考訳): 太陽光発電(PV)モニタリングとMPPT制御信号におけるサイバー攻撃の検出には、バイアス、ドリフト、過渡スパイクに対して堅牢なモデルが必要であるが、リソース制約のあるエッジコントローラには十分軽量である。
ディープラーニングは従来の物理に基づく診断や手作りの特徴よりも優れていますが、標準的な微調整はエッジデバイスでは計算が禁止されています。
さらに、既存のパラメータ効率の良いファインチューニング(PEFT)手法は、通常、一様適応や高価なアーキテクチャ検索に依存し、厳格なハードウェア予算に従う柔軟性に欠ける。
このギャップを埋めるため,予算対応型適応フレームワークであるCDWFを提案する。
CDWFは、簡単なウォームスタートフェーズを利用して勾配に基づくブロックの重要度を定量化し、制約付き最適化問題を解き、ローランド適応(LoRA)を介して残りのブロックを効率よく適応させながら、ハイインパクトブロックにフルトレーサビリティを動的に割り当てる。
標準ビジョンベンチマーク(CIFAR-10/100)と新しいPVサイバーアタックデータセットでCDWFを評価し、バイアス前トレーニングからドリフトとスパイク検出に移行した。
実験により、CDWFは、トレーニング可能なパラメータを最大120倍に減らしながら、完全な微調整性能の90~99%を維持していることが示された。
これらの結果は,厳密な制約下での信頼性伝達学習において,CDWFを効果的な重要誘導型ソリューションとして確立する。
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