Análise Prática da Técnica de Aprendizado Federado Aplicada a Dispositivos da Internet das Coisas

  • Guilherme Nunes Nasseh Barbosa UFF
  • Diogo Menezes Ferrazani Mattos UFF

Resumo


O número de dispositivos da (Internet of Things - IoT) cresceu exponencialmente nos últimos anos, resultando em uma grande massa de dados útil para aplicações de aprendizado de máquina. Tradicionalmente, os modelos de aprendizado de máquina exigem coleta e processamento de dados centralizados, o que não é viável no cenário IoT, devido à alta densidade e às crescentes preocupações com a privacidade dos dados. O Aprendizado Federado é uma tendência nesse cenário, pois permite o treinamento colaborativo de modelos em dispositivos IoT, distribuído e sem a necessidade de compartilhamento de dados. Este artigo propõe e avalia o desempenho de um arcabouço de aprendizado federado para dispositivos IoT. O arcabouço proposto e avaliado emprega uma topologia de servidor de parâmetros. A análise de desempenho é executada sobre uma rede de testes composta por dispositivos IoT equipados com processadores ARM e limitados a 2GB de RAM. Os experimentos foram executados sobre um conjunto de dados não identicamente distribuído e com dados dependentes (non-IID). Os resultados mostram que o modelo global federado alcança acurácia 0.6, com quatro clientes e 10 rodadas de agregação, independentemente das épocas de treinamento locais.

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Publicado
06/08/2023
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BARBOSA, Guilherme Nunes Nasseh; MATTOS, Diogo Menezes Ferrazani. Análise Prática da Técnica de Aprendizado Federado Aplicada a Dispositivos da Internet das Coisas. In: WORKSHOP EM DESEMPENHO DE SISTEMAS COMPUTACIONAIS E DE COMUNICAÇÃO (WPERFORMANCE), 22. , 2023, João Pessoa/PB. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2023 . p. 13-24. ISSN 2595-6167. DOI: https://doi.org/10.5753/wperformance.2023.231129.