《联邦学习实战》杨强 读书笔记一——前言

联邦学习是一种应对大数据时代隐私保护挑战的新型机器学习范式。它允许在数据不离开本地的情况下进行模型训练,实现‘数据不动模型动’和‘数据可用不可见’的目标。此技术在法律、金融、医疗等领域具有广泛应用,尤其在处理敏感数据时能有效平衡数据利用与隐私权。《联邦学习实战》一书深入探讨了联邦学习的原理和实际应用,为保护用户隐私的同时推动人工智能发展提供了理论与实践指导。
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AI的力量来自大数据,在现实中能获取的往往是少量数据,例如:

  1. 在法律领域,获取一个完整的案例样本往往需要很多的时间和资源
  2. 在金融领域,在风控建模中,如果把反洗钱案例看成正样例,那么这也的正样例数据非常珍贵。
  3. 在医疗领域,对于罕见疾病,能获得的病例数据少之又少。

而在相关技术使用的过程中,一方面人工智能和大数据技术为人类的发展提供了光明的前景和技术保障;另一方面,人类自身的权益保护又限制了数据按照粗放方式进行简单的汇聚。

在这种背景下,联邦学习应运而生。联邦学习的目的是,不管在面对单个消费者的to C场景,还是面对企业或机构的to B场景,都希望各自的数据可以不出本地,数据集不为其他人所有,保护用户隐私和数据权益。

联邦学习的特点可以总结为两句话:

  1. “数据不动模型动”,这是联邦学习的核心,让模型在不同机构之间、端和云之间进行沟通交流。
  2. “数据可用不可见”,这里的不可见,是别人看不见你的数据,你也看不见别人的数据,即模型和数据都保留在本地,建模的过程也保证了数据的安全

本书阐述了联邦学习的原理,同时着重秒速了联邦学习的落地应用实践。

 

本读书笔记系列针对2021年5月出版的《联邦学习实战》(见下图),后续部分将逐步更新

 

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YOLO(You Only Look Once)是一种流行的物体检测和图像分割模型,由华盛顿大学的Joseph Redmon 和Ali Farhadi 开发。 YOLO 于2015 年推出,因其高速和高精度而广受欢迎

### 关于《联邦学习实战书的详细解读 #### 联邦学习的核心概念 联邦学习种分布式机器学习技术,能够在保护数据隐私的前提下实现模型训练。书中提到,当多个参与者的数据特征相同时,可以通过横向联邦学习来增加训练样本的数量[^2]。这种模式被称为特征对齐的联邦学习(Feature-Aligned Federated Learning)。而纵向联邦学习则适用于不同参与者拥有不同的数据特征但部分重叠的情况。 #### 书籍结构概述 虽然未提供具体章节内容,但从已知资料可以推测,《联邦学习实战》可能涵盖了以下几个方面: 1. **基础理论**:介绍联邦学习的基本原理及其与其他分布式学习方法的区别。 2. **应用场景**:探讨联邦学习在金融、医疗、广告等多个行业的实际应用案例。 3. **算法设计**:深入讲解如何构建高效的联邦学习算法以及优化策略。 4. **安全机制**:分析保障数据隐私的技术手段,如差分隐私和同态加密等。 以下是基于上述理解的个简化版总结: ```python class FederatedLearning: def __init__(self, type="horizontal"): self.type = type def train(self, data): if self.type == "horizontal": # 增加样本量的方式进行联合建模 result = sum(data.values()) / len(data) elif self.type == "vertical": # 结合不同维度的信息完成预测任务 features = list(set().union(*data.values())) result = {feature:0 for feature in features} return result ``` 此代码片段仅作为示意用途,并不代表真实实现逻辑。 #### 数据特性与实践技巧 对于希望深入了解该领域的人来说,除了掌握基本定义外还需要注意些实用建议。例如,在执行过程中要特别关注通信成本控制问题;另外就是针对特定行业需求定制解决方案的重要性不可忽视。
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