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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2026-07-30 10:50 無線ネットワーク上の連合学習におけるチャネル容量を考慮した処理時間評価フレームワーク ○粕谷悠翔・山崎悟史（東海大）  NS2026-50 |
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| 抄録 | （和） | 無線通信環境における分散型機械学習が注目されている．その代表的な学習方式である連合学習（Federated Learning, FL）では，各学習ラウンドごとにモデルパラメータを送受信するため，通信時間が処理時間に大きく影響する．特に，大規模モデルではその影響が大きい．一方，従来の集中学習（Centralized Learning, CL）では，各端末が保有する学習データを中央サーバへ集約するため，学習データサイズの増加に伴い，データ集約時間およびサーバにおける計算時間が増加する．このように，FL とCL では通信・計算の処理形態が異なるため，両者の処理時間特性は無線チャネル条件，学習条件および計算資源に依存する．そこで本稿では，無線チャネル条件，学習条件および計算資源を統合的に考慮し，FL とCL の処理時間評価を可能とするフレームワークを提案する．提案フレームワークでは，無線チャネル容量に基づいて算出される上り・下り通信時間，学習条件（モデルサイズ，データサイズ，量子化，データ拡張）および端末やサーバにおける計算時間を統合した処理時間モデルを定式化する．ここで，上り回線における多元接続方式として，時分割および周波数分割多元接続を対象とする．数値評価によって各種条件に応じたFL およびCL の処理時間を明らかにし，利用環境に応じたFL とCL の適用領域を定量的に示す．さらに，代表的な画像分類タスクを対象として学習精度を比較し，処理時間と学習精度の観点からFL とCL の性能差を考察する． |
| （英） | This paper proposes a framework that enables the evaluation of processing times for both FL and CL by comprehensively considering wireless channel conditions, training parameters, and computational resources. The framework formulates a processing time model that integrates uplink and downlink communication times ―calculated based on wireless channel capacity― with computation times at the devices and the server. Time-division and frequency-division multiple access schemes are considered for the uplink. Through numerical evaluation, we clarify the processing times for FL and CL under various conditions and quantitatively identify the operational domains where each approach is best suited. Furthermore, we compare learning accuracy using a representative image classification task and analyze the performance differences between FL and CL in terms of both processing time and learning accuracy. | |
| キーワード | （和） | 無線連合学習 / チャネル容量 / 処理時間 / データ拡張 / モデル量子化 / / / |
| （英） | Wireless Federated Learning / Channel Capacity / Processing Time / Data Augmentation / Model Quantization / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 126, no. 132, NS2026-50, pp. 13-18, 2026年7月. | |
| 資料番号 | NS2026-50 | |
| 発行日 | 2026-07-23 (NS) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | NS2026-50 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | NS SeMI RISING |
| 開催期間 | 2026-07-30 - 2026-07-31 |
| 開催地（和） | NTT西日本研修センタ PRISM + オンライン開催 |
| 開催地（英） | NTT WEST PRISM + Online |
| テーマ（和） | IoT、無線分散ネットワーク、センサネットワーク、 制御通信、ネットワーク制御、一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | NS |
| 会議コード | 2026-07-NS-SeMI-RISING |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 無線ネットワーク上の連合学習におけるチャネル容量を考慮した処理時間評価フレームワーク |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Channel-Capacity-Aware Processing-Time Evaluation Framework for Federated Learning over Wireless Networks |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 無線連合学習 / Wireless Federated Learning |
| キーワード(2)（和/英） | チャネル容量 / Channel Capacity |
| キーワード(3)（和/英） | 処理時間 / Processing Time |
| キーワード(4)（和/英） | データ拡張 / Data Augmentation |
| キーワード(5)（和/英） | モデル量子化 / Model Quantization |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 粕谷 悠翔 / Yuto Kasuya / カスヤ ユウト |
| 第1著者 所属（和/英） | 東海大学 (略称： 東海大) Tokai University (略称： Tokai Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 山崎 悟史 / Satoshi Yamazaki / ヤマザキ サトシ |
| 第2著者 所属（和/英） | 東海大学 (略称： 東海大) Tokai University (略称： Tokai Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2026-07-30 10:50:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | NS |
| 資料番号 | NS2026-50 |
| 巻番号（vol） | vol.126 |
| 号番号（no） | no.132 |
| ページ範囲 | pp.13-18 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2026-07-23 (NS) |
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