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Real Field Error Correction for Coded Distributed Computing-Based Training

delete2025-08-01
delete0
PRE
AI
M
Mingjun Dai
J
Jiale Zhang
Y
Yinglin Zhao
Z
Zhiyou Hua
S
Shengli Zhang
DOI:10.1109/TCCN.2024.3502495delete
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摘要

摘要

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本研究旨在解决基于编码分布式计算(CDC)的深度学习(DL)中的实际场景错误校正问题。一方面,在编码和解码过程中分别采用移位-加法(SA)编码和之字形解码(ZD),旨在共同实现低计算复杂度。另一方面,存储实数会引入截断误差,该误差在SA操作下影响显著,并且截断误差可能在ZD解码过程中放大并扩散至较大范围。这些误差可能导致迭代点暂时偏离其工作路径,相当于减缓训练过程。首先,为缓解截断误差放大效应,我们提出CDC-Pre/Post框架,该框架在编码前预处理数据并在解码后后处理数据。其次,为纠正误差,我们提出一种使用卷积码重新解释SA编码结构的方法,并设计了最大聚类解码(LCD)算法。第三,为兼顾ZD的快速解码和LCD的错误校正能力,我们提出一种平滑从ZD过渡到LCD(ST-ZD-LCD)的方法,该方法随着新接收的数据包增量更新。实验结果表明,本方案具有以下两方面的优势:第一,其错误校正性能显著优于简单的ZD方法;第二,基于ST-ZD-LCD的分布式DL系统的训练时间显著缩短。
Keyword:
SAZD
coded distributed computing
real field error correction
distributed training
convolution code

期刊

I
IEEE Transactions on Cognitive Communications and Networking
IF:
7
论文数:
1.6K
被引数:
5.5K

机构

S
shenzhen university
学者数:
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论文数: 3.4W
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