异构网络环境下最大化谱间距的拓扑设计

摘要：

分布式平均共识和去中心化机器学习是具有广泛应用的去中心化计算方法.两种方法的收敛率主要由拓扑的谱间距所决定.节点网络环境的异构性包括节点带宽和节点间连接可用性的不同.异构网络环境对去中心化计算的效率提出了挑战.本文研究异构网络环境下最大化谱间距的拓扑设计问题,推导了谱间距针对拓扑任一条边的梯度,并设计了基于该梯度的增删边算法来构建目标拓扑.构建的拓扑具有更大谱间距,且各节点的数据通信时间相近.拓扑构建算法的性能在不同程度的异构网络环境下能够保持稳定,且生成的拓扑在分布式共识中以更快的收敛率和更短的时间达到收敛.基于该算法,本文进一步验证了最新发现的谱间距与去中心化机器学习收敛率的弱相关性.

关键词：去中心化机器学习、分布式平均共识、拓扑设计、谱间距

所属期刊栏目：32

分类号：TP393;TN915.63;TP181

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-09-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：248-256