要約
無線ハードウェアの最適化とAIベースのネットワーク管理ソフトウェアにより、無線アクセスネットワークの大幅な省エネが実現します。推奨されるアクションによってエネルギー節約を可能にする基礎となる機械学習(ML)モデルの実行には、さらなる計算量とエネルギーが必要になる場合があり、正確でエネルギー効率の高いML技術を探求し採用する機会が強調されています。この研究では、基地局のエネルギー消費量を推定するユースケースにおいて、疎な構造を持つニューラル回路ポリシー(NCP)の新規な使用を評価する。MLモデルにおけるスパース性は、メモリ、計算、エネルギー需要を削減し、低コストでスケーラブルなソリューションを可能にする。また、モデルのハイパーパラメータ(HPs)の変化に対する感度を定量化することで、Long Short Term Memory(LSTM)のような従来から広く使われているMLモデルと比較して、NCPの汎化能力を評価した。NCPは計算オーバヘッドとエネルギー消費を明らかに削減した。さらに、NCPは、エポック数や各層のニューロン数などのHPの変化に対してロバストであることが示され、通信における機械学習オペレーション(MLOps)において、モデル管理を容易にし、エネルギー消費を削減するための適切な選択肢となった。
要約(オリジナル)
Optimization of radio hardware and AI-based network management software yield significant energy savings in radio access networks. The execution of underlying Machine Learning (ML) models, which enable energy savings through recommended actions, may require additional compute and energy, highlighting the opportunity to explore and adopt accurate and energy-efficient ML technologies. This work evaluates the novel use of sparsely structured Neural Circuit Policies (NCPs) in a use case to estimate the energy consumption of base stations. Sparsity in ML models yields reduced memory, computation and energy demand, hence facilitating a low-cost and scalable solution. We also evaluate the generalization capability of NCPs in comparison to traditional and widely used ML models such as Long Short Term Memory (LSTM), via quantifying their sensitivity to varying model hyper-parameters (HPs). NCPs demonstrated a clear reduction in computational overhead and energy consumption. Moreover, results indicated that the NCPs are robust to varying HPs such as number of epochs and neurons in each layer, making them a suitable option to ease model management and to reduce energy consumption in Machine Learning Operations (MLOps) in telecommunications.
arxiv情報
| 著者 | Selim Ickin,Shruti Bothe,Aman Raparia,Nitin Khanna,Erik Sanders |
| 発行日 | 2025-04-03 17:22:39+00:00 |
| arxivサイト | arxiv_id(pdf) |