論文の概要: Leveraging Kernel Symmetry for Joint Compression and Error Mitigation in Edge Model Transfer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.17371v1
- Date: Sun, 19 Apr 2026 10:55:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-21 21:52:52.490734
- Title: Leveraging Kernel Symmetry for Joint Compression and Error Mitigation in Edge Model Transfer
- Title（参考訳）: エッジモデル転送における関節圧縮と誤差軽減のためのレバレッジカーネル対称性
- Abstract要約: 本稿では,畳み込みカーネルにおける構造的対称性制約を利用して,通信効率のよいニューラルネットワーク伝送について検討する。
すべてのモデルパラメータを送信するのではなく、選択された対称性群によって入力される一意係数のみを送信する自由度(DoF)ベースのモデルを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.231396702901076
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This paper investigates communication-efficient neural network transmission by exploiting structured symmetry constraints in convolutional kernels. Instead of transmitting all model parameters, we propose a degrees-of-freedom (DoF) based codec that sends only the unique coefficients implied by a chosen symmetry group, enabling deterministic reconstruction of the full weight tensor at the receiver. The proposed framework is evaluated under quantization and noisy channel conditions across multiple symmetry patterns, signal-to-noise ratios, and bit-widths. To improve robustness against transmission impairments, a projection step is further applied at the receiver to enforce consistency with the symmetry-invariant subspace, effectively denoising corrupted parameters. Experimental results on MNIST and CIFAR-10 using a DeepCNN architecture demonstrate that DoF-based transmission achieves substantial bandwidth reduction while preserving significantly higher accuracy than pruning-based baselines, which often suffer catastrophic degradation. Among the tested symmetries, \textit{central-skew symmetry} consistently provides the best accuracy-compression tradeoff, confirming that structured redundancy can be leveraged for reliable and efficient neural model delivery over constrained links.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,畳み込みカーネルにおける構造的対称性制約を利用して,通信効率のよいニューラルネットワーク伝送について検討する。
すべてのモデルパラメータを伝送する代わりに、選択された対称性群によって入力される一意係数のみを送信する自由度(DoF)ベースのコーデックを提案し、受信機における全重みテンソルの決定論的再構成を可能にする。
提案手法は,複数の対称性パターン,信号対雑音比,ビット幅にまたがる量子化および雑音チャネル条件下で評価される。
送信障害に対するロバスト性を改善するため、受信機でさらにプロジェクションステップを適用し、対称性不変部分空間との整合性を強制し、劣化したパラメータを効果的にデノベートする。
DeepCNNアーキテクチャを用いたMNISTとCIFAR-10の実験結果から、DoFベースの伝送は、破砕ベースラインよりもかなり高い精度を保ちながら、相当な帯域幅削減を実現することが示された。
テストされた対称性の中で、‘textit{central-skew symmetric} は一貫して最高の精度圧縮トレードオフを提供し、構造化冗長性は制約付きリンクよりも信頼性が高く効率的なニューラルモデル配信に有効であることを確認した。
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