CRII: CNS: Blockchain-based Distributed Machine Learning for Mobile Crowd Sensing
CRII: CNS: Blockchain-based Distributed Machine Learning for Mobile Crowd Sensing
批准号:
2105004
负责人:
Qin Hu
金额:
$17.48万
依托单位:
依托单位国家:
美国
项目类别:
Standard Grant
财政年份:
2021
资助国家:
美国
项目状态:
已结题
起止时间:
2021-07-01 至 2024-05-31
中文摘要
移动的人群感知(MCS)利用移动的设备上的多个传感器,依靠移动的用户的移动性和特性,以真实的时间感知物理世界,激发了大量的创新服务。 尽管其普遍部署和巨大的潜力,常规MCS设备将所有感测数据传输到请求者,使其负担过重,具有高通信和计算资源消耗。这在实践中变得更糟,因为出于质量考虑,招聘了多余的工人,从而抵消了经济监控的主要优势,并使资源有限的请求者感到沮丧。该项目力求在不消耗过多资源的情况下,将监控监的感知和学习结合起来。具体来说,鉴于传感数据是通过分散的边缘服务器收集的,因此引入了基于区块链的联邦学习(FL)来保护数据隐私,并实现分布式机器学习(ML),提高了可信度和效率。这项研究的技术贡献包括通过激励机制设计将信任从链上扩展到链下过程,以从分布式边缘学习器中获得值得信赖的提交。 它还旨在通过环境内共识协议设计和环境间交互分析,以链下方式建立即时可靠的计算环境,以保证MCS中分布式ML的效率。该项目的研究成果将有助于提高MCS的可用性和成本效益,使物理世界的感知更加经济和智能。基于区块链的分布式ML的主要技术可以通过增强涉及时空数据收集和计算的应用程序来造福社会。 该项目的成功将增强物联网(IoT),智能城市,无线网络等。该研究将与学生的教育和培训紧密结合,同时以新的理论和方法推进课程开发。该项目计划激励未来几代不同的研究人员加入科学和工程。研究成果将通过向顶级会议和期刊发表来迅速传播。所有的设计都将在PI网站上公开,以供广泛采用和未来的研究进展。该奖项反映了NSF的法定使命,并被认为值得通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估来支持。
英文摘要
Facilitated by multiple sensors on mobile devices, mobile crowd sensing (MCS) relies on the mobility and characteristics of mobile users to perceive the physical world in real time, inspiring massive innovative services. Despite its prevailing deployment and great potential, conventional MCS devices transmit all sensing data to the requestors, overburdening them with high communication and computation resource consumption. This becomes even worse in practice since redundant workers are recruited for quality consideration, thus offsetting the major advantage of economical monitoring and frustrating resource-constrained requestors. This project seeks to integrate sensing and learning for MCS without the consumption of excessive resources. Specifically, given that sensing data is being collected through dispersed edge servers, blockchain-based federated learning (FL) is introduced to protect data privacy and achieve distributed machine learning (ML) with performance enhancement of trustworthiness and efficiency. The technical contributions of this research include the extension of trust from on-chain to off-chain procedures via incentive mechanism designs for eliciting trustworthy submissions from distributed edge learners. It also aims to establish instantly reliable computing environments in an off-chain manner for guaranteed efficiency of distributed ML in MCS, with both the intra-environment consensus protocol design and inter-environment interaction analysis. The research outcome of this project will contribute to improving the availability and cost-efficiency of MCS, making the perception of the physical world more economical and intelligent. The main technology of blockchain-based distributed ML can benefit society by enhancing applications involving temporal-spatial data collection and calculation. Success of this project will enhance things such as internet of things (IoT), smart cities, wireless networking, and more. The research will be closely integrated into the education and training of students while advancing curriculum development with new theories and methodologies. This project plans to inspire future generations of diverse researchers to join science and engineering. Rapid dissemination of research findings will be realized through publications to top conferences and journals. All designs will be publicly available on the PIs website for broad adoption and future research advances.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
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DOI:
10.1109/mass56207.2022.00092
发表时间:
2022-08
期刊:
2022 IEEE 19th International Conference on Mobile Ad Hoc and Smart Systems (MASS)
影响因子:
--
作者:
[Zhilin Wang;Qin Hu;Minghui Xu;Honglu Jiang]
通讯作者:
Zhilin Wang;Qin Hu;Minghui Xu;Honglu Jiang
DOI:
10.1109/tpds.2023.3253604
发表时间:
2022-02
期刊:
IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems
影响因子:
5.3
作者:
[Zhilin Wang;Qin Hu;Ruinian Li;Minghui Xu;Zehui Xiong]
通讯作者:
Zhilin Wang;Qin Hu;Ruinian Li;Minghui Xu;Zehui Xiong
DOI:
10.1109/jiot.2022.3222234
发表时间:
2023-03-15
期刊:
IEEE INTERNET OF THINGS JOURNAL
影响因子:
10.6
作者:
[Peng, Cheng, Hu, Qin, Xiong, Zehui]
通讯作者:
Xiong, Zehui
DOI:
10.1109/tvt.2022.3161099
发表时间:
2022-02
期刊:
IEEE Transactions on Vehicular Technology
影响因子:
6.8
作者:
[Qin Hu;Feng Li;X. Zou;Yinhao Xiao]
通讯作者:
Qin Hu;Feng Li;X. Zou;Yinhao Xiao
DOI:
10.1109/jiot.2021.3128155
发表时间:
2021-10
期刊:
IEEE Internet of Things Journal
影响因子:
10.6
作者:
[Qin Hu;Zhilin Wang;Minghui Xu;Xiuzhen Cheng]
通讯作者:
Qin Hu;Zhilin Wang;Minghui Xu;Xiuzhen Cheng
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IL-17A通过STAT5影响CNS2区域甲基化抑制调节性T细胞功能在银屑病发病中的作用和机制研究
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批准号:82304006
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2023
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负责人:刘阳禾
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依托单位:
miR-20a通过调控CD4+T细胞焦亡促进CNS炎性脱髓鞘疾病的发生及机制研究
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批准号:--
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2022
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负责人:王亦舒
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依托单位:
血浆CNS来源外泌体中寡聚磷酸化α-synuclein对PD病程的提示研究
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批准号:82101506
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2021
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负责人:徐妍
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依托单位:
基于脑微血管内皮细胞模型的毒力岛4在单增李斯特菌CNS炎症中的作用及机制研究
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批准号:32160834
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:35万元
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批准年份:2021
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负责人:马勋
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依托单位:
胱硫醚-β-合成酶介导小胶质细胞极化致糖皮质激素CNS毒性作用及机制研究
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批准号:82104317
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2021
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负责人:赵瑛
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依托单位:
生物工程化微泡干扰MAPK通路重编程CNS微环境起始脑胶质瘤免疫检查点抑制剂的应答研究
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批准号:82102900
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2021
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负责人:卢利森
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依托单位:
百合中“桉树脑盒”挥发物生物合成关键酶基因CNS的功能解析
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批准号:32002082
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2020
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负责人:孔滢
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依托单位:
新型化合物组合抑制STAT6维持Foxp3-CNS2去甲基化产生稳定的iTreg细胞诱导小鼠肾移植免疫耐受的机制研究
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批准号:82070773
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.0万元
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批准年份:2020
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负责人:陈恕求
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依托单位:
大气细颗粒物通过NF-κB/LBP-9信号通路诱导小胶质细胞激活加剧CNS脱髓鞘损伤的作用机制研究
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批准号:82071396
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项目类别:面上项目
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资助金额:55.0万元
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批准年份:2020
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负责人:张媛
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依托单位:
环状RNA介导CNS1S1基因影响热应激奶牛乳腺αs1-casein合成及机制研究
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批准号:32072714
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2020
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负责人:孙加节
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依托单位: