1. 聯(lián)邦學(xué)習(xí)
聯(lián)邦學(xué)習(xí)(FL,F(xiàn)ederated Learning)是谷歌于2016年提出的一種分布式機(jī)器學(xué)習(xí)框架,可以在保護(hù)個(gè)人數(shù)據(jù)隱私的前提下,聯(lián)合多方用戶的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)模型訓(xùn)練。
聯(lián)邦學(xué)習(xí)用于解決“數(shù)據(jù)孤島”問題,核心思想是“數(shù)據(jù)不動(dòng)模型動(dòng),數(shù)據(jù)可用不可見”。
- 傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)中,數(shù)據(jù)需集中在一起進(jìn)行模型訓(xùn)練,這樣會(huì)暴露個(gè)人隱私,且數(shù)據(jù)共享也面臨信任問題。
- 聯(lián)邦學(xué)習(xí)中,數(shù)據(jù)被分散在多個(gè)地方,每個(gè)地方的數(shù)據(jù)在本地進(jìn)行處理形成本地模型,本地模型通過聯(lián)邦學(xué)習(xí)算法進(jìn)行匯聚和更新,最終得到一個(gè)全局模型。這樣既保護(hù)了隱私,同時(shí)也避免了數(shù)據(jù)共享的信任問題。
聯(lián)邦學(xué)習(xí)的應(yīng)用場(chǎng)景非常廣泛,如醫(yī)療領(lǐng)域,由于涉及到患者的隱私數(shù)據(jù),傳統(tǒng)的中心化機(jī)器學(xué)習(xí)方法難以實(shí)現(xiàn),而聯(lián)邦學(xué)習(xí)可以實(shí)現(xiàn)不同醫(yī)院之間模型的共享和更新,從而提高診斷和治療的準(zhǔn)確性和效率;金融領(lǐng)域,聯(lián)邦學(xué)習(xí)可用于風(fēng)險(xiǎn)控制、欺詐檢測(cè)等,提高金融機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)效率和風(fēng)險(xiǎn)管理能力;智能物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,聯(lián)邦學(xué)習(xí)可用于實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備之間的智能交互和協(xié)作,提高智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的性能和可靠性。
2. 安全多方計(jì)算
安全多方計(jì)算(SMC,Secure Multi-party Computation)由由中國計(jì)算機(jī)科學(xué)家、2000年圖靈獎(jiǎng)獲得者姚啟智教授于1982年在論文《Protocols for secure computations》中以百萬富翁問題(兩個(gè)百萬富翁Alice和Bob想知道他們兩個(gè)誰更富有,但他們都不想讓對(duì)方及其他第三方知道自己財(cái)富的任何信息),開創(chuàng)了密碼學(xué)研究的新領(lǐng)域。
安全多方計(jì)算定義:是指在一個(gè)互不信任的多用戶網(wǎng)絡(luò)中, n n n個(gè)參與者 P 1 , P 2 , . . . , P n P_1,P_2,...,P_n P1?,P2?,...,Pn?,每個(gè)持有秘密數(shù)據(jù) x i x_i xi?,希望共同計(jì)算出函數(shù) f ( x 1 , x 2 , . . . , x n ) = ( y 1 , y 2 , . . . , y n ) f(x_1,x_2,...,x_n)=(y_1,y_2,...,y_n) f(x1?,x2?,...,xn?)=(y1?,y2?,...,yn?), P i P_i Pi?僅得到結(jié)果 y i y_i yi?,并且不泄露 x i x_i xi?給其他參與者。
安全多方計(jì)算同樣廣泛應(yīng)用于政務(wù)、醫(yī)療、金融、交通等各個(gè)領(lǐng)域中保護(hù)隱私的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘。如用戶畫像要從多個(gè)數(shù)據(jù)源中獲取用戶的身份、屬性、行為、關(guān)系等各類數(shù)據(jù),并進(jìn)行群體的分析挖掘。但在數(shù)據(jù)的獲取與計(jì)算過程中會(huì)導(dǎo)致用戶隱私泄露,可使用安全多方計(jì)算技術(shù),在保護(hù)隱私的情況下,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算。
3. 聯(lián)系與區(qū)別
(1)聯(lián)系
聯(lián)邦學(xué)習(xí)和安全多方計(jì)算都是解決數(shù)據(jù)隱私保護(hù)問題的技術(shù),有以下共同點(diǎn):文章來源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-414043.html
- 都是在多個(gè)參與方之間進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和交互
- 都是在不共享原始數(shù)據(jù)的情況下進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算
- 都需要使用加密算法和協(xié)議來保障數(shù)據(jù)安全性
(2)區(qū)別文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-414043.html
- 目的不同。聯(lián)邦學(xué)習(xí)的目的是使用多方數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練,從而提高模型的準(zhǔn)確性和性能;安全多方計(jì)算的目的是在多個(gè)參與方之間進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算,共同得出結(jié)果。
- 數(shù)據(jù)處理方式不同。聯(lián)邦學(xué)習(xí)中,各方將自己的本地模型參數(shù)上傳進(jìn)行聚合,從而得到全局模型;安全多方計(jì)算中,數(shù)據(jù)計(jì)算是通過密文交互實(shí)現(xiàn)的。
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