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分布式训练系统及其优化算法综述 被引量：5
1
作者 王恩东 闫瑞栋 +1 位作者 郭振华 赵雅倩 《计算机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-28,共28页
人工智能利用各种优化技术从海量训练样本中学习关键特征或知识以提高解的质量,这对训练方法提出了更高要求.然而,传统单机训练无法满足存储与计算性能等方面的需求.因此,利用多个计算节点协同的分布式训练系统成为热点研究方向之一.本... 人工智能利用各种优化技术从海量训练样本中学习关键特征或知识以提高解的质量,这对训练方法提出了更高要求.然而,传统单机训练无法满足存储与计算性能等方面的需求.因此,利用多个计算节点协同的分布式训练系统成为热点研究方向之一.本文首先阐述了单机训练面临的主要挑战.其次,分析了分布式训练系统亟需解决的三个关键问题.基于上述问题归纳了分布式训练系统的通用框架与四个核心组件.围绕各个组件涉及的技术,梳理了代表性研究成果.在此基础之上,总结了基于并行随机梯度下降算法的中心化与去中心化架构研究分支,并对各研究分支优化算法与应用进行综述.最后,提出了未来可能的研究方向. 展开更多
关键词 分布式训练系统 (去)中心化架构 中心化架构算法 (异)同步算法 并行随机梯度下降 收敛速率
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无中心优化的算子分裂方法 被引量：1
2
作者 印卧涛 《计算数学》 CSCD 北大核心 2019年第3期225-241,共17页
在某些多智能体系统中,由于受到通讯等因素的限制,单个智能体只能进行本地计算,再与相邻智能体交换数据.与传统的并行和分布式计算不同,这种数据交换方式不再使用中心节点或者共享内存,而仅限于相邻节点之间.这种通过局部数据交换而实... 在某些多智能体系统中,由于受到通讯等因素的限制,单个智能体只能进行本地计算,再与相邻智能体交换数据.与传统的并行和分布式计算不同,这种数据交换方式不再使用中心节点或者共享内存,而仅限于相邻节点之间.这种通过局部数据交换而实现全网目标的方式叫做无中心计算.比如,从任意的多个数开始,所有智能体通过不断地计算其局部平均,就都能收敛到这些数的平均值.无中心计算有不易形成通讯和计算瓶颈的优点,更适合分布的节点,因此受到一些应用的欢迎.本文介绍求解一致最优化问题的若干无中心算法.一致最优化问题的目标是全网所有节点的变量收敛到同一个、并使所有目标函数之和最小的值.我们可以通过推广求平均的无中心方法去实现这个目标,但是得到算法比普通(有中心的)优化算法收敛得更慢,有阶数差距.近年来,一些新的无中心算法弥补了这个阶数差距.本文采用算子分裂的统一框架,以比这些算法原文更为简单的形式介绍这些方法. 展开更多
关键词 无中心算法 一致优化 算子分裂 单调算子
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多传感器数据融合分散估计算法 被引量：7
3
作者 何青 王耀南 童调生 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2002年第2期15-18,共4页
本文基于最优估计理论 ,提出了一种多传感器分散估计融合算法 ,以解决测量噪声干扰下参数估计问题。该方法不要求知道测量数据的先验知识 ,在减少测量误差方面比传统的集中估计方法有明显的改善 。
关键词 多传感器数据融合 最优估计 分散算法 噪声 测量误差
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对等网络中一种新的非集中式查找算法 被引量：3
4
作者 柏海寰 蒋俊杰 汪为农 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期75-78,共4页
提出了一种适用于对等网络环境的非集中式查找算法,它具有可扩展、自组织、高容错等特性,能够自动适应网络中节点的加入、退出和失效.该算法的时间复杂度和空间复杂度均为O(logN).算法的基本思想是:将有限大小的线性空间平均划分为M等份... 提出了一种适用于对等网络环境的非集中式查找算法,它具有可扩展、自组织、高容错等特性,能够自动适应网络中节点的加入、退出和失效.该算法的时间复杂度和空间复杂度均为O(logN).算法的基本思想是:将有限大小的线性空间平均划分为M等份,对每等份的子空间递归划分为M等份,直到每个子空间对应一个点;采用Hash算法将网络中的数据或节点映射为线性空间中的一点,每个节点本地存储一个路由表,其内容为其各个划分层次中的对应点所在位置信息;这样,一个节点可以在不超过O(logN)次转跳的情况下找到目的节点.仿真实验结果表明:当M增大时,算法的查找性能也会提高;当M=16,网络规模为104个节点时,算法的平均查找长度仅是Pastry、Tapestry算法的70%左右. 展开更多
关键词 分布式网络 对等网络 查找 路由 非集中式算法
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自组织分治求解分布式约束优化问题 被引量：3
5
作者 黄晶 刘大有 +1 位作者 杨博 金弟 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期1831-1839,共9页
分布式约束优化问题(DCOP)是在大规模、开放、动态网络环境中的优化问题,在计算网格、多媒体网络、电子商务、企业资源规划等领域中都有广泛应用.除了具有传统优化问题的非线性、约束性等特点,DCOP还具有动态演化、信息区域化、控制局... 分布式约束优化问题(DCOP)是在大规模、开放、动态网络环境中的优化问题,在计算网格、多媒体网络、电子商务、企业资源规划等领域中都有广泛应用.除了具有传统优化问题的非线性、约束性等特点,DCOP还具有动态演化、信息区域化、控制局部化、网络状态异步更新等特点.寻求一种解决DCOP的大规模、并行、具有智能特征的求解方法已成为一个具有挑战性的研究课题.目前已提出多种求解DCOP的算法,但大多不是完全分散的算法,存在集中环节,需要网络的全局结构作为输入,不适合处理由规模巨大、地理分布、控制分散等因素导致的全局结构难以获取的分布式网络.针对该问题,提出一个基于自组织行为的分治策略求解DCOP.在不具有全局网络知识的情况下,分布在网络中的多个自治Agent基于局部感知信息、采用自组织的方式协作求解.与已有算法相比,它是一个完全分散式算法,并在求解效率和求解质量方面都展现出很好的性能. 展开更多
关键词 分布式约束优化问题 多AGENT系统 自组织 分散式算法 分治法
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一种多UAV混合动态任务分配方法 被引量：8
6
作者 曹雷 谭何顺 +1 位作者 彭辉 潘明聪 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期206-214,共9页
该文研究了战场环境下突发新任务的多无人机(UAV)动态任务分配问题,围绕任务分配过程中的时间复杂度和通信复杂度要求,在对任务及无人机分组的基础上,建立了无人机及无人机组执行任务的状态信息描述模型。提出了一种多UAV混合动态任务... 该文研究了战场环境下突发新任务的多无人机(UAV)动态任务分配问题,围绕任务分配过程中的时间复杂度和通信复杂度要求,在对任务及无人机分组的基础上,建立了无人机及无人机组执行任务的状态信息描述模型。提出了一种多UAV混合动态任务分配方法,将原问题分解为分组级任务分配和组内成员级任务分配两个层次,分别采用改进的粒子群改进鱼群算法(PSO-FSA)和分布式拍卖算法进行求解。仿真实验表明,该文方法能够降低任务分配问题求解的规模,具有低时间复杂度和低通信复杂度的特点,是一种有效的动态任务分配方法。 展开更多
关键词 动态任务分配 粒子群改进鱼群算法 分布式拍卖算法 状态信息
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基于新型建筑智能化平台的二次供水优化运行算法研究 被引量：4
7
作者 杨亚龙 杨先锋 方潜生 《安徽建筑大学学报》 2020年第3期26-31,共6页
当前,二次供水泵组的节能控制问题已经成为建筑节能研究的重点方向之一。传统二次供水优化调度由中央处理器集中式全局寻优,对计算机的处理能力要求较高,并且水泵之间无信息交互,水泵由中央控制器集中控制,很难达到实时协同作用效果。... 当前,二次供水泵组的节能控制问题已经成为建筑节能研究的重点方向之一。传统二次供水优化调度由中央处理器集中式全局寻优,对计算机的处理能力要求较高,并且水泵之间无信息交互,水泵由中央控制器集中控制,很难达到实时协同作用效果。本文建立了以泵组当前电功率最小为目标函数的优化模型,研究了传统遗传算法的无中心实现,并在新型建筑智能化平台上,利用无中心遗传算法进行了泵组优化调度实验。实验结果表明,无中心遗传算法与传统遗传算法得到的优化能耗结果基本一致,证明了无中心遗传算法在二次供水泵组优化调度中的可行性、有效性,同时研究结果为泵组的分布式优化控制提供了参考依据。 展开更多
关键词 二次供水 节能 优化模型 无中心遗传算法
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基于分布式并行伪谱-神经网络算法的双脉冲导弹多阶段协同轨迹优化 被引量：3
8
作者 刘超越 张成 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1988-2000,共13页
为求解双脉冲导弹多阶段协同轨迹规划问题,并考虑将分离的发动机壳体投送至安全区域,提出一种基于高斯伪谱法和人工神经网络的分布式并行算法。针对双脉冲导弹两级脉冲的工作特点,将全弹道划分为发射段、爬升段、续航段和制导攻击段4个... 为求解双脉冲导弹多阶段协同轨迹规划问题,并考虑将分离的发动机壳体投送至安全区域,提出一种基于高斯伪谱法和人工神经网络的分布式并行算法。针对双脉冲导弹两级脉冲的工作特点,将全弹道划分为发射段、爬升段、续航段和制导攻击段4个阶段;为预测分离发动机壳体的落点位置,建立射程预测函数,并利用人工神经网络对该函数进行离线拟合,以提高预测速度;在分布式并行算法中各导弹并行独立求解最优轨迹,并引入飞行时间下界约束保证导弹飞行时间一致性。通过两个仿真算例,将该分布式并行算法与集中式算法进行了比较,仿真结果表明,所提的分布式并行算法对于求解双脉冲导弹多阶段协同轨迹规划问题可得到更优的性能指标,以及更高的求解效率。 展开更多
关键词 双脉冲导弹 协同控制 多阶段轨迹优化 分布式并行算法 高斯伪谱法 神经网络
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分散论参数估计的合成算法——分散最小二乘估计
9
作者 周叶 《西安石油学院学报》 1993年第1期72-77,共6页
给出了一种分散化最小二乘参数估计的合成算法。一个分散大系统的数学模型依赖于一列未知参数,有若干个子观测站对该系统进行量测,并由各个局部处理器对量测信息进行分散处理,给出参数集的分散估计;然后用合成器对分散估计进行合成处理... 给出了一种分散化最小二乘参数估计的合成算法。一个分散大系统的数学模型依赖于一列未知参数,有若干个子观测站对该系统进行量测,并由各个局部处理器对量测信息进行分散处理,给出参数集的分散估计;然后用合成器对分散估计进行合成处理,给出未知参数的整体估计。 展开更多
关键词 参数估计 最小二乘 分算 大系统
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