As the era of Industry 4.0 arises, the number of devices that are connectedto a network has increased. The devices continuously generate data that hasvarious information from power consumption to the configuration of thedevices. Since the data have the raw information about each local node inthe network, the manipulation of the information brings a potential to benefitthe network with different methods. However, due to the large amount ofnon-IID data generated in each node, manual operations to process the dataand tune the methods became challenging. To overcome the challenge, therehave been attempts to apply automated methods to build accurate machinelearning models by a subset of collected data or cluster network nodes byleveraging clustering algorithms and using machine learning models withineach cluster. However, the conventional clustering algorithms are imperfectin a distributed and dynamic network due to risk of data privacy, the nondynamicclusters, and the fixed number of clusters. These limitations ofthe clustering algorithms degrade the performance of the machine learningmodels because the clusters may become obsolete over time. Therefore, thisthesis proposes a three-phase clustering algorithm in dynamic environmentsby leveraging 1) GAN-based clustering, 2) cluster calibration, and 3) divisiveclustering in federated learning. GAN-based clustering preserves data becauseit eliminates the necessity of sharing raw data in a network to create clusters.Cluster calibration adds dynamics to fixed clusters by continuously updatingclusters and benefits methods that manage the network. Moreover, the divisiveclustering explores the different number of clusters by iteratively selectingand dividing a cluster into multiple clusters. As a result, we create clustersfor dynamic environments and improve the performance of machine learningmodels within each cluster. / ett nätverk ökat. Enheterna genererar kontinuerligt data som har varierandeinformation, från strömförbrukning till konfigurationen av enheterna. Eftersomdatan innehåller den råa informationen om varje lokal nod i nätverket germanipulation av informationen potential att gynna nätverket med olika metoder.På grund av den stora mängden data, och dess egenskap av att vara icke-o.l.f.,som genereras i varje nod blir manuella operationer för att bearbeta data ochjustera metoderna utmanande. För att hantera utmaningen finns försök med attanvända automatiserade metoder för att bygga precisa maskininlärningsmodellermed hjälp av en mindre mängd insamlad data eller att gruppera nodergenom att utnyttja klustringsalgoritmer och använda maskininlärningsmodellerinom varje kluster. De konventionella klustringsalgoritmerna är emellertidofullkomliga i ett distribuerat och dynamiskt nätverk på grund av risken fördataskydd, de icke-dynamiska klusterna och det fasta antalet kluster. Dessabegränsningar av klustringsalgoritmerna försämrar maskininlärningsmodellernasprestanda eftersom klustren kan bli föråldrade med tiden. Därför föreslårdenna avhandling en trefasklustringsalgoritm i dynamiska miljöer genom attutnyttja 1) GAN-baserad klustring, 2) klusterkalibrering och 3) klyvning avkluster i federerad inlärning. GAN-baserade klustring bevarar dataintegriteteneftersom det eliminerar behovet av att dela rådata i ett nätverk för att skapakluster. Klusterkalibrering lägger till dynamik i klustringen genom att kontinuerligtuppdatera kluster och fördelar metoder som hanterar nätverket. Dessutomdelar den klövlande klustringen olika antal kluster genom att iterativt välja ochdela ett kluster i flera kluster. Som ett resultat skapar vi kluster för dynamiskamiljöer och förbättrar prestandan hos maskininlärningsmodeller inom varjekluster.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-285576 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Kim, Yeongwoo |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2020:664 |
Page generated in 0.0024 seconds