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一種安全高效的聯(lián)邦學(xué)習(xí)技術(shù)

1.痛點(diǎn)問題在大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域，當(dāng)前普遍存在數(shù)據(jù)隱私安全、數(shù)據(jù)孤島和終端設(shè)備計(jì)算能力受限等問題。如何在保障數(shù)據(jù)安全、隱私安全和安全合規(guī)的條件下，聯(lián)合使用跨機(jī)構(gòu)或跨設(shè)備中的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值的深度挖掘和流通是亟待解決的行業(yè)問題。 2.解決方案本技術(shù)在現(xiàn)有聯(lián)邦學(xué)習(xí)框架的基礎(chǔ)上提出一系列改進(jìn)方案，綜合提升了聯(lián)邦學(xué)習(xí)的安全、效率和模型質(zhì)量。首先，基于縱向聯(lián)邦學(xué)習(xí)具有突破數(shù)據(jù)孤島和保護(hù)數(shù)據(jù)安全的優(yōu)點(diǎn)，采用自編碼信息混淆技術(shù)實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽隱私信息的保護(hù)，在不影響聯(lián)邦建模效果的前提下，構(gòu)建了一種新的數(shù)據(jù)高效、安全、合規(guī)的使用范式，該技術(shù)可應(yīng)用于縱向聯(lián)邦學(xué)習(xí)場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)多方安全聯(lián)合建模。其次，通過結(jié)合聯(lián)邦學(xué)習(xí)打破數(shù)據(jù)孤島和保護(hù)數(shù)據(jù)安全，預(yù)訓(xùn)練大模型可實(shí)現(xiàn)知識(shí)持續(xù)積累，有選擇的知識(shí)蒸餾技術(shù)可實(shí)現(xiàn)保護(hù)隱私、模型壓縮和知識(shí)遷移等方面的優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建一種新的數(shù)據(jù)高效、安全、合規(guī)的使用范式。即在服務(wù)器端充分利用豐富的計(jì)算資源，打造出更為強(qiáng)大的模型，并通過有選擇的知識(shí)蒸餾策略，實(shí)現(xiàn)知識(shí)在服務(wù)器端的持續(xù)正向積累，來提升資源受限的終端設(shè)備和擁有大模型的服務(wù)器兩端模型的整體表現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)一種“數(shù)據(jù)、模型不動(dòng)，知識(shí)動(dòng)”的效果。合作需求本技術(shù)與孵化產(chǎn)品在金融、醫(yī)療、制藥和政務(wù)等數(shù)據(jù)敏感行業(yè)數(shù)據(jù)合規(guī)使用和多方協(xié)同建模應(yīng)用上有合作需求，可服務(wù)于政府與企業(yè)等機(jī)構(gòu)： 1）金融領(lǐng)域合作本技術(shù)與孵化產(chǎn)品可服務(wù)于金融科技各級(jí)（部委與地市級(jí)）主管單位，以及各類銀行、保險(xiǎn)等金融機(jī)構(gòu)。可應(yīng)用于金融領(lǐng)域中高敏感數(shù)據(jù)的合規(guī)使用和跨機(jī)構(gòu)間聯(lián)合建模應(yīng)用場(chǎng)景，例如銀行征信、反欺詐等應(yīng)用，以降低金融欺詐、騙保等事件發(fā)生，產(chǎn)生積極的社會(huì)效益。 2）醫(yī)療和制藥領(lǐng)域合作本技術(shù)與孵化產(chǎn)品可服務(wù)于醫(yī)療和制藥領(lǐng)域各類政府主管單位、醫(yī)院和制藥企業(yè)等。可推動(dòng)醫(yī)療和制藥領(lǐng)域數(shù)據(jù)安全協(xié)作利用，為醫(yī)療領(lǐng)域有效監(jiān)管、AI制藥和輔助診療等智能應(yīng)用提供數(shù)據(jù)安全協(xié)作基礎(chǔ)，提高制藥效率，降低制藥成本和周期、促進(jìn)新藥研制等。 3）智慧政務(wù)領(lǐng)域合作本技術(shù)與孵化產(chǎn)品可服務(wù)于科技、工信和大數(shù)據(jù)等各級(jí)（部委與地市級(jí)）主管單位。可為政府建立數(shù)據(jù)要素市場(chǎng)提供數(shù)據(jù)安全流通技術(shù)保障，促進(jìn)數(shù)據(jù)要素安全有序流通，也可支撐政務(wù)服務(wù)水平提升，協(xié)同推進(jìn)地方政府的數(shù)字政府建設(shè)。

清華大學(xué) 2022-05-19

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