Ιεραρχικά παίγνια σε ασύρµατα δίκτυα ολοκληρωµένης πρόσβασης και οπισθόζευξης για οµόσπονδη µάθηση

Abstract

Η ανάπτυξη των Big Data σε συνδυασµό µε την ανάγκη για ιδιωτικότητα και ασφάλεια των συσκευών των χρηστών οδηγεί τον κλάδο της µηχανικής µάθησης στην υιοθέτηση τεχνικών ϐασιζόµενων στην οµόσπονδη µάθηση. Λόγω της αύξησης των συνδεδεµένων συσκευών και της απόστασης µεταξύ τους, οι τεχνικές αυτές χρησιµοποιούν ως δικτυακή υποδοµή τα ασύρµατα δίκτυα ολοκληρωµένης πρόσβασης και οπισθόζευξης ως µία πιο αποδοτική, πιο αξιόπιστη και συνάµα πιο οικονοµική λύση. Ωστόσο, πλέον εγείρεται το πρόβληµα της ϐέλτιστης κατανοµής των υπολογιστικών και δικτυακών πόρων σε αυτές τις υποδοµές. Στην παρούσα διπλωµατική εργασία µελετάται η χρήση της ϑεωρίας παιγνίων, ως λύση στο παραπάνω πρόβληµα. Πιο συγκεκριµένα, αναλύεται η χρήση της για τη ϐελτιστοποίηση της εκπαίδευσης ενός καθολικού µοντέλου µέσω αλγορίθµων ιεραρχικής οµόσπονδης µάθησης για ασύρµατα δίκτυα ολοκληρωµένης πρόσβασης και οπισθόζευξης. Με την υλοποίηση ενός παιγνίου Stackelberg γίνεται αναζήτηση των ϐέλτιστων τιµών ορισµένων παραµέτρων που αφορούν τους διακοµιστές ακµής και τους χρήστες του δικτύου. Οι παράµετροι αυτές χρησιµοποιούνται µετέπειτα για την εκπαίδευση του καθολικού µοντέλου. Το προκύπτον σύστηµα ϕαίνεται να είναι τόσο αποδοτικό όσο και ακριβές ως προς την πρόβλεψη.