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Accès ouvert déclaré 2026 article

Communication-Efficient Federated Swarm Learning for SAG-CM on Heterogeneous Data

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Résumé fourni par la source

Federated learning (FL) enables multiple clients to collaboratively train models without sharing private data, but it often struggles under non-IID distributions and tight edge budgets–particularly in systems such as space-air-ground collaborative monitoring (SAG-CM), where satellite, aerial and ground sensors generate heterogeneous, large-scale data across constrained networks. Inspired by the biological intelligence (BI) of gregarious organisms, we propose MSGWO-FSL, a novel edge-learning framework for SAG-CM/Federated systems. Our design integrates artificial intelligence (AI)-enabled stochastic gradient descent with bio-inspired multi-strategy grey wolf optimization: each client maintains a local ($\alpha,\beta,\delta$) leader-set to explore both weights and sparsity, and uploads only the binary mask of the$\alpha$model. The server aggregates the masks to preserve personalization by consolidating common structure while retaining client-specific sparsity, yielding sparse, faster on-device models with reduced communication overhead. Our convergence analysis theoretically demonstrates that MSGWO-FSL outperforms standard FL under mild conditions, and we derive a model-divergence upper bound that guides stable step-size choices under non-IID data. Extensive experiments on five public benchmarks and two public remote-sensing benchmarks demonstrate MSGWO-FSL surpasses nine state-of-the-art baselines in average accuracy while maintaining communication and computation efficiency.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Communication-Efficient Federated Swarm Learning for SAG-CM on Heterogeneous Data
Date Crossref
01/01/2026
Éditeur
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude et ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Institutions déclarées

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Sujets associés

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