Artigo em revista científica Q1
Memory-efficient DRASiW models
Otávio Napoli (Napoli, O. O.); Ana de Almeida (Almeida, A. M. de.); Edson Borin (Borin, E.); Maurício Breternitz (Breternitz Jr., M.);
Título Revista
Neurocomputing
Ano (publicação definitiva)
2024
Língua
Inglês
País
Reino Unido
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Abstract/Resumo
Weightless Neural Networks (WNN) are ideal for Federated Learning due to their robustness and computational efficiency. These scenarios require models with a small memory footprint and the ability to aggregate knowledge from multiple models. In this work, we demonstrate the effectiveness of using Bloom filter variations to implement DRASiW models—an adaptation of WNN that records both the presence and frequency of patterns—with minimized memory usage. Across various datasets, DRASiW models show competitive performance compared to models like Random Forest, -Nearest Neighbors, Multi-layer Perceptron, and Support Vector Machines, with an acceptable space trade-off. Furthermore, our findings indicate that Bloom filter variations, such as Count Min Sketch, can reduce the memory footprint of DRASiW models by up to 27% while maintaining performance and enabling distributed and federated learning strategies.
Agradecimentos/Acknowledgements
This work was partially supported by Fundação para a Ciência e a Tecnologia, I.P. (FCT) [ISTAR Projects: UIDB/04466/2020 and UIDP/04466/2020] and DSAIPA/AI/0122/2020 Aim Health. The authors would also like to thank CNPq (404087/2021-3 and 315399/2023-6)
Palavras-chave
Bloom filters,DRASiW,Knowledge aggregation,Weightless neural network
  • Ciências da Computação e da Informação - Ciências Naturais
Registos de financiamentos
Referência de financiamento Entidade Financiadora
UIDP/04466/2020 Fundação para a Ciência e a Tecnologia
2013/08293-7 Fapesp
04087/2021-3 CNPq
DSAIPA/AI/0122/2020 Fundação para a Ciência e a Tecnologia
UIDB/04466/2020 Fundação para a Ciência e a Tecnologia
315399/2023-6 CNPq