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计算机学院陶铭教授在移动计算领域国际顶级期刊发表工业物联网、数字孪生的最新研究成果
作者:佚名     发布:2025-09-10     点击量:

近日,我校陶铭教授负责的物联网系统及应用团队与Dusit Niyato (IEEE/IET Fellow)以及Schahram Dustdar(欧洲科学院院士、IEEE/AAIA Fellow)合作在计算机网络领域顶级国际期刊《IEEE Transactions on Mobile Computing》(中科院一区、中国计算机学会A类期刊)发表了工业物联网中基于半异步联邦学习的数字孪生构建/更新方面的研究成果《EDT-SaFL: Semi-Asynchronous Federated Learning for Edge Digital Twin in Industrial Internet-of-Things》。东莞理工学院计算机科学与技术学院(网络空间安全学院)为论文第一署名单位,团队项目负责人陶铭教授为第一作者。

在边缘智能范式下,依托数字孪生(DT)的虚实协同优势,数字孪生边缘网络(DITEN)已广泛应用于工业物联网(IIoT)场景支持等效模型训练,从而在不干扰实际生产运行的前提下,实现经济高效的执行。本文聚焦IIoT中数字孪生构建/更新问题。在DT模型训练过程中,由于对工业终端异构的计算与通信能力考量不足,导致DT模型在全生命周期内面临训练成本与损失失衡的问题,这既制约了对复杂动态生产场景的快速响应能力,也难以保障虚实空间的数据一致性。为此,定义了带约束的全局损失最小化问题,并提出了一种基于半异步联邦学习的解决方案:EDT-SaFL。通过综合考虑异构资源的协同利用,以及本地数据数量和质量对全局模型更新的贡献,该方案主要设计了三个核心操作:面向模型训练的终端选择机制、本地训练迭代的自适应策略,以及半异步全局聚合方法。进一步地,团队分析了算法收敛性、复杂性和通信开销。相关研究成果可广泛应用于工业物联网等复杂动态场景,为智能工业系统的高效运行提供技术支撑。

论文链接:https://ieeexplore.ieee.org/document/11108712

(撰稿:廖玲玲,一审:陶铭,二审:尹华勤,三审:李长平)