跨数据中心机器学习:赋能多云智能数算融合


读书摘要

《跨数据中心机器学习:赋能多云智能数算融合》这本书聚焦于跨数据中心的机器学习技术,深入探讨了如何在多云环境下实现智能数据计算与融合。

书中首先介绍了跨数据中心机器学习的概述,包括分布式机器学习的基本概念,以及国内外在该领域的发展现状。通过对并行模式、通信范式和通信优化技术的讲解,为读者构建了该领域的基础框架。

在高效通信架构章节中,详细阐述了分层参数服务器通信架构,包括架构设计方案、运行流程与通信模型,以及主要操作原语。还介绍了不同的部署模式与适用场景,并对其进行了实验与性能评估。

同步优化算法部分涵盖了系统模型与基础同步优化算法,包括全同步通信算法的设计与实现,以及实验与性能评估。此外,还讨论了面向受限网络通信的同步算法。

压缩传输机制章节讲解了稀疏化与量化基本概念,双向梯度稀疏技术,以及混合精度传输技术,并对这些技术进行了实验与性能评估。

梯度传输协议章节中,对研究动机、协议设计及其挑战进行了深入探讨,包括近似梯度分类算法和差异化梯度传输协议的设计。

书中还涉及异构数据优化算法、联邦组同步算法设计与实现等内容,通过丰富的实验与性能评估,展示了各种算法和技术在跨数据中心机器学习中的应用效果。

总体而言,这本书为从事云计算、机器学习和大数据等领域的专业人士提供了宝贵的技术参考,有助于推动多云环境下智能数据计算与融合的发展。

三级读书目录

第一部分:基础概念与架构

• 第1章:跨数据中心机器学习概述

• 1.1分布式机器学习

• 1.1.1基本概念

• 1.1.2国内外发展现状

• 1.2跨数据中心分布式机器学习

• 1.2.1产业发展背景及需求

• 1.2.2基本架构

• 1.2.3面临的关键挑战

• 1.3本书的章节结构

• 第2章:高效通信架构

• 2.1分层参数服务器通信架构

• 2.1.1架构设计方案

• 2.1.2运行流程与通信模型

• 2.1.3主要操作原语

• 2.2部署模式与适用场景

• 2.3实验与性能评估

第二部分:算法与机制

• 第3章:同步优化算法

• 3.1系统模型与基础同步优化算法

• 3.1.1系统模型

• 3.1.2全同步通信算法

• 3.1.3实验与性能评估

• 3.2面向受限网络通信的同步算法

• 3.2.1研究现状

• 3.2.2实验与性能评估

• 第4章:压缩传输机制

• 4.1稀疏化与量化基本概念

• 4.2双向梯度稀疏技术

• 4.2.1梯度稀疏技术

• 4.2.2稀疏同步技术

• 4.2.3冗余梯度修正技术

• 4.3混合精度传输技术

• 4.4实验与性能评估

• 第5章:梯度传输协议

• 5.1研究动机

• 5.2协议设计及其挑战

• 5.3近似梯度分类算法

• 5.3.1算法设计

• 5.3.2分类阈值动态衰减技术

• 5.4差异化梯度传输协议的设计

• 5.4.1基于优先级的差异化传输

• 5.4.2差异化接收方法

• 5.5实现和部署

• 5.5.1 DGT通信中间件的功能实现

• 5.5.2 DGT通信中间件的跨数据中心部署

• 5.6实验与性能评估

• 第6章:流量传送调度

• 6.1基于动态通信调度的通信覆盖机制

• 6.1.1研究动机

• 6.1.2问题建模

• 6.1.3通信覆盖机制设计

• 6.1.4实现和部署

• 6.1.5实验与性能评估

• 6.2光广域网中的在线流量调度

• 6.2.1研究动机

• 6.2.2任务内调度

• 6.2.3任务间调度

• 6.2.4算法性能分析

• 6.2.5仿真结果与分析

第三部分:优化与应用

• 第7章:异构数据优化算法

• 7.1研究现状

• 7.2系统模型

• 7.3联邦组同步算法设计与实现

• 7.3.1算法设计动机

• 7.3.2算法设计与实现

• 7.4组节点选择算法设计与实现

• 7.4.1问题建模与分析

• 7.4.2算法设计与实现

• 7.5算法的收敛性与效率分析

• 7.5.1算法收敛性分析

• 7.5.2算法效率分析

• 7.6实验与性能评估

• 第8章:总结与展望

• 8.1总结

• 8.2展望

• 附录A:缩略语对照表