Um Framework para Realizar Aprendizado Federado em Ambientes com Recursos de Hardware Limitados

Resumo


Este artigo apresenta um framework de Aprendizado Federado adaptado para ambientes com recursos limitados, com foco em dispositivos IoT. Este é o primeiro framework que permite realizar treinamento federado diretamente em microcontroladores. O framework demonstra a autonomia dos nós federados, validando a viabilidade de treinar modelos diretamente em microcontroladores. Dois experimentos foram realizados, mostrando resultados promissores, apesar de desafios inerentes ao ambiente, tais como limitações computacionais, comunicabilidade e escalabilidade. Comparações com frameworks estabelecidos, como TensorFlow-Federated, destacam a eficiência e o dinamismo da solução proposta. O trabalho também discute ideias práticas e melhorias, contribuindo para o avanço do aprendizado descentralizado e para a evolução do cenário TinyML.

Palavras-chave: Aprendizado Federado, TinyML, Microcontroladores, ESP32

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Publicado
19/05/2025
TOMICH, Igor L.; MAIA, Guilherme. Um Framework para Realizar Aprendizado Federado em Ambientes com Recursos de Hardware Limitados. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE REDES DE COMPUTADORES E SISTEMAS DISTRIBUÍDOS (SBRC), 43. , 2025, Natal/RN. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2025 . p. 1022-1035. ISSN 2177-9384. DOI: https://doi.org/10.5753/sbrc.2025.6465.