联合学习在互联与自动驾驶汽车中的应用与挑战

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"这篇论文是关于互联和自动化车辆在联合学习领域的应用,即Federated Learning for Connected and Automated Vehicles的调查研究。它深入探讨了如何利用机器学习(ML)技术来处理连接和自动化车辆的关键任务,如感知、规划和控制,并分析了在车辆数据用于模型训练时遇到的用户隐私和大量数据通信开销问题。文章提出了联邦学习(FL)作为一种去中心化的机器学习方法,允许多辆车协作构建模型,从而扩展从不同驾驶环境中的学习,提升整体性能,同时保护车辆本地数据的隐私和安全。" 本文主要围绕以下几个关键知识点展开: 1. **机器学习(ML)在互联和自动化车辆中的应用**:ML技术在CAV中扮演着至关重要的角色,用于车辆的感知、决策规划和控制系统,帮助车辆更好地理解环境,做出准确的行驶决策。 2. **数据隐私和通信开销问题**:在传统的集中式学习模式中,车辆数据需要上传至中央服务器进行模型训练,这可能导致用户隐私泄露且通信成本高昂,尤其是考虑到大规模的数据量。 3. **联邦学习(FL)的引入**:FL作为一种分布式机器学习策略,解决了上述问题。车辆在本地进行模型训练,只共享模型参数而非原始数据,从而保护了数据隐私,减少了通信负担。 4. **FL4CAV的主要进展**:论文回顾了FL在CAV领域的应用进展,包括算法优化、协同学习机制、隐私保护技术和通信效率的提升等方面,这些进展有助于增强CAV的智能性和安全性。 5. **挑战与未来方向**:文章还讨论了FL在CAV实施中面临的挑战,如异构性、动态网络环境、延迟问题以及对实时性的要求等,并展望了未来的研究方向,包括强化FL的适应性和鲁棒性,以及在CAV领域的进一步应用。 这篇调查论文全面分析了FL在互联和自动化车辆中的潜力和局限性,为该领域的研究人员提供了有价值的参考,推动了智能交通系统的发展,同时也对保护用户隐私和提升系统效率提出了新的解决方案。