在數(shù)字化浪潮的時代背景下，數(shù)據(jù)要素的戰(zhàn)略性意義逐漸成為全球共識。“十四五”規(guī)劃明確提出“充分發(fā)揮數(shù)據(jù)要素作用，賦能數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展”，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代不可或缺的生產(chǎn)要素，數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)進(jìn)一步上升至宏觀政策層面。
在人工智能領(lǐng)域，隱私保護(hù)技術(shù)“聯(lián)邦學(xué)習(xí)(Federated Learning)”作為一種分布式的機(jī)器學(xué)習(xí)新范式，具有“數(shù)據(jù)不動模型動，數(shù)據(jù)可用不可見”的核心特征，已成為推動人工智能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用深化、數(shù)據(jù)要素流通、數(shù)據(jù)價值釋放的關(guān)鍵技術(shù)。
微眾銀行是國內(nèi)首家提出“聯(lián)邦學(xué)習(xí)”解決數(shù)據(jù)孤島與數(shù)據(jù)隱私保護(hù)難題的機(jī)構(gòu)，其近期的聯(lián)邦學(xué)習(xí)技術(shù)創(chuàng)新成果，被國際人工智能頂級學(xué)術(shù)期刊和頂級學(xué)術(shù)會議收錄發(fā)表，并開源發(fā)布于FATE聯(lián)邦學(xué)習(xí)技術(shù)平臺，對聯(lián)邦學(xué)習(xí)產(chǎn)業(yè)實(shí)踐提供了前瞻性的技術(shù)指導(dǎo)。
微眾銀行聯(lián)合國內(nèi)高校研究深化聯(lián)邦學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用
此次微眾銀行與上海交通大學(xué)、中山大學(xué)等機(jī)構(gòu)聯(lián)合撰寫的《聯(lián)邦學(xué)習(xí)中隱私與模型性能沒有免費(fèi)午餐定理》、《FedCG: 聯(lián)邦條件對抗生成網(wǎng)絡(luò)》、《FedIPR：聯(lián)邦學(xué)習(xí)模型所屬權(quán)驗(yàn)證》多篇論文被IJCAI 2022、TPAMI 2022、ACM TIST國際人工智能頂級學(xué)術(shù)期刊和頂級學(xué)術(shù)會議收錄發(fā)表。
論文從可信聯(lián)邦學(xué)習(xí)理論框架、性能效率提升、版權(quán)保護(hù)等多方面拓展了聯(lián)邦學(xué)習(xí)技術(shù)，相關(guān)研究成果將成為技術(shù)發(fā)展創(chuàng)新之路的燈塔，反哺產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，進(jìn)一步推動聯(lián)邦學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用深化，促進(jìn)數(shù)據(jù)要素流通與數(shù)據(jù)價值釋放。
隨著行業(yè)應(yīng)用的深化，可用性、效率等多維度被納入整體技術(shù)框架，“可信聯(lián)邦學(xué)習(xí)”(Trustworthy Federated Learning)新范式應(yīng)運(yùn)而生。作為一種增強(qiáng)型的聯(lián)邦學(xué)習(xí)，可信聯(lián)邦學(xué)習(xí)除了保證原始數(shù)據(jù)的隱私安全和模型的可證安全，還保證學(xué)習(xí)過程的高效率和模型的可用性，模型決策機(jī)制的可解釋性，模型的可溯源和審計(jì)監(jiān)管。
論文《聯(lián)邦學(xué)習(xí)中隱私與模型性能沒有免費(fèi)午餐定理》提出了隱私與模型性能的“No-free-lunch安全-收益恒定”定律，首次從信息論的角度分析揭示了聯(lián)邦學(xué)習(xí)的模型效用與隱私保護(hù)之間的內(nèi)在約束關(guān)系，利用該定律可實(shí)現(xiàn)可信聯(lián)邦學(xué)習(xí)的安全、效用、效率三者的協(xié)調(diào)，在保證數(shù)據(jù)隱私保護(hù)的同時，也最大化模型效用和學(xué)習(xí)效率。有效運(yùn)用該定律能夠量化分析隱私計(jì)算各種技術(shù)保護(hù)方案的優(yōu)劣，進(jìn)一步優(yōu)化隱私保護(hù)算法設(shè)計(jì)，為設(shè)計(jì)可信聯(lián)邦學(xué)習(xí)算法提供有效的指導(dǎo)。
針對目前聯(lián)邦學(xué)習(xí)中同態(tài)加密、差分隱私等隱私保護(hù)方法可能帶來計(jì)算和通信開銷大、模型性能大幅下降的弊端，論文《FedCG: 聯(lián)邦條件對抗生成網(wǎng)絡(luò)》提出在橫向聯(lián)邦學(xué)習(xí)中將生成對抗網(wǎng)絡(luò)與分割學(xué)習(xí)相結(jié)合，有效保護(hù)了參與方的數(shù)據(jù)隱私，同時保障了各參與方模型性能的競爭力?！禙edIPR：聯(lián)邦學(xué)習(xí)模型所屬權(quán)驗(yàn)證》提出了名為“FedIPR”的首個聯(lián)邦學(xué)習(xí)模型版權(quán)驗(yàn)證框架。在不犧牲模型可用性前提下，該框架提供了可靠的模型反盜版機(jī)制，保護(hù)了模型擁有者的所有權(quán)等合法權(quán)利和商業(yè)利益。
安全隱私技術(shù)蓬勃發(fā)展微眾銀行助推聯(lián)邦學(xué)習(xí)落地應(yīng)用
由清華大學(xué)發(fā)布的《2022聯(lián)邦學(xué)習(xí)全球研究與應(yīng)用趨勢報(bào)告》指出，未來聯(lián)邦學(xué)習(xí)研究趨勢將更多與算法模型和安全隱私技術(shù)相關(guān)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在聯(lián)邦學(xué)習(xí)領(lǐng)域，全球高被引論文領(lǐng)先的機(jī)構(gòu)依次是谷歌、卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)、北京郵電大學(xué)及微眾銀行。從論文發(fā)布及高被引用論文數(shù)量、全球?qū)＠芾砹考伴_源框架熱度等幾個方面來看，中國與美國正在引領(lǐng)全球聯(lián)邦學(xué)習(xí)發(fā)展。
作為全球領(lǐng)先的數(shù)字銀行，微眾銀行早在2019年，就將其自研的全球第一個聯(lián)邦學(xué)習(xí)工業(yè)級開源框架Federated AI Technology Enabler(FATE)捐贈給了Linux基金會，并持續(xù)豐富和補(bǔ)充聯(lián)邦學(xué)習(xí)開源產(chǎn)品版圖，擴(kuò)大以 FATE 開源生態(tài)為核心的聯(lián)邦學(xué)習(xí)生態(tài)。
截至目前，F(xiàn)ATE開源社區(qū)吸納了電信運(yùn)營商、金融機(jī)構(gòu)、大型互聯(lián)網(wǎng)與科技企業(yè)在內(nèi)的19家成員單位，包括工商銀行、中國銀聯(lián)、微眾銀行、VMware、星云Clustar、中國電信、中國聯(lián)通、國電通、中國銀行、中銀金科、建信金科、光大科技、易方達(dá)基金、騰訊云、美團(tuán)、醫(yī)渡云、第四范式、綠盟科技、亞信科技等。
同時，微眾銀行積極將前沿技術(shù)應(yīng)用在自身金融業(yè)務(wù)實(shí)踐中，保障自身核心技術(shù)的自主可控和信息安全。通過不斷深化聯(lián)邦學(xué)習(xí)等先進(jìn)技術(shù)與相關(guān)業(yè)務(wù)場景的深度融合，微眾銀行構(gòu)建了以聯(lián)邦學(xué)習(xí)和遷移學(xué)習(xí)為技術(shù)核心，覆蓋營銷、運(yùn)營、資管、風(fēng)控、客服、KYC 等多場景全鏈路的 AI 產(chǎn)品矩陣，在提升風(fēng)險管理、市場營銷、客戶服務(wù)等領(lǐng)域智能化水平方面取得了新成效。
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