作為一門(mén)新興技術(shù)，“聯(lián)邦學(xué)習(xí)”能在保證數(shù)據(jù)隱私安全基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)共同建模，提升AI模型的效果。

　　這樣的前景，讓“聯(lián)邦學(xué)習(xí)”自提出以來(lái)就受到各方關(guān)注，在國(guó)內(nèi)，微眾銀行首席人工智能官，國(guó)際人工智能學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)楊強(qiáng)教授與微眾銀行AI團(tuán)隊(duì)為了“聯(lián)邦學(xué)習(xí)”的普及與落地，率先發(fā)布了商用級(jí)開(kāi)源項(xiàng)目 FATE(Federated AI Technology Enabler)。

　　FATE作為“聯(lián)邦學(xué)習(xí)”的第一個(gè)開(kāi)源社區(qū)，吸引了大量技術(shù)愛(ài)好者與高校研究團(tuán)隊(duì)的目光，來(lái)自香港科技大學(xué)的研究生——敬清賀，就是其中一員。作為首位貢獻(xiàn)者，他提出了對(duì)FATE通信框架的優(yōu)化建議，顯著提升了通信效率。

　　對(duì)此我們采訪了敬清賀，分享他與團(tuán)隊(duì)對(duì)FATE的研究，以及更多關(guān)于FATE的期望與設(shè)想。

　　1.國(guó)內(nèi)第一個(gè)對(duì)“聯(lián)邦學(xué)習(xí)”的良好實(shí)現(xiàn)

　　敬清賀所在的港科大研究小組，主要工作中有一大項(xiàng)即為對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)框架進(jìn)行優(yōu)化，也因此接觸到了“聯(lián)邦學(xué)習(xí)”這一新興的概念。

　　“聯(lián)邦學(xué)習(xí)”在本質(zhì)上，是一種基于多方安全計(jì)算的分布式機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，參與各方可以在不披露底層數(shù)據(jù)和底層數(shù)據(jù)的加密(混淆)形態(tài)的前提下共建模型。作為一種共贏的機(jī)器學(xué)習(xí)方式，它能有效連接“數(shù)據(jù)孤島”，形成一片共贏的AI大陸。行業(yè)應(yīng)用中能幫助不同機(jī)構(gòu)打破隔閡，聯(lián)合建立AI模型，同時(shí)各方的數(shù)據(jù)都不出本地，能讓用戶隱私得到最好保護(hù)。

　　而FATE作為“聯(lián)邦學(xué)習(xí)”的落地實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目，受到了研究小組的重點(diǎn)關(guān)注。在對(duì)FATE進(jìn)行深入了解并討論后，這一群年輕的技術(shù)愛(ài)好者，躍躍欲試地開(kāi)始嘗試用FATE解決研究中遇到的問(wèn)題，并由此對(duì)FATE開(kāi)源項(xiàng)目提出優(yōu)化建議。

　　據(jù)敬清賀講：“接觸FATE一段時(shí)日后，我們感到這是國(guó)內(nèi)第一個(gè)對(duì)‘聯(lián)邦學(xué)習(xí)’的良好實(shí)現(xiàn)”。在敬清賀及研究小組看來(lái)，F(xiàn)ATE對(duì) “聯(lián)邦學(xué)習(xí)”概念進(jìn)行了豐富和拓展，不僅包括了橫向聯(lián)邦學(xué)習(xí)，還包括縱向聯(lián)邦學(xué)習(xí)， 更將“聯(lián)邦學(xué)習(xí)”和“聯(lián)邦學(xué)習(xí)”相結(jié)合，從而讓不同組織不同模式的數(shù)據(jù)都能實(shí)現(xiàn)合作。他們認(rèn)為，這樣的實(shí)現(xiàn)形式，使得FATE能為有特殊需求的機(jī)構(gòu)，比如對(duì)用戶隱私保護(hù)有訴求的兩個(gè)公司，提供了合作的可能。

　　圖：敬清賀接受采訪

　　2.基于“聯(lián)邦遷移學(xué)習(xí)”的FATE適用場(chǎng)景很廣泛

　　據(jù)敬清賀設(shè)想，F(xiàn)ATE的適用場(chǎng)景相當(dāng)廣泛，尤其是在金融、醫(yī)療等，對(duì)數(shù)據(jù)更敏感，監(jiān)管也更強(qiáng)的場(chǎng)景下，F(xiàn)ATE能夠協(xié)助實(shí)現(xiàn)在保障數(shù)據(jù)隱私基礎(chǔ)上的協(xié)同合作。

　　敬清賀及研究團(tuán)隊(duì)明白，真正的使用場(chǎng)景中，不可能要求兩個(gè)單位訓(xùn)練模型時(shí)，具有相同結(jié)構(gòu)的信息，這幾乎是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，即使能限制整個(gè)用戶都要有相同模型，那應(yīng)用場(chǎng)景也會(huì)相當(dāng)有限。因而，像FATE這樣結(jié)合了縱向聯(lián)邦學(xué)習(xí)，聯(lián)邦遷移學(xué)習(xí)的形式，能進(jìn)一步拓展適用場(chǎng)景。即使兩個(gè)機(jī)構(gòu)的模型是不一樣的，它還是可以共享數(shù)據(jù)一起訓(xùn)練。這也是FATE最讓這群年輕的研究愛(ài)好者所欣賞的點(diǎn)。

　　以微眾銀行為例，在不共享用戶數(shù)據(jù)的前提下，微眾銀行聯(lián)合多家銀行建立的反洗錢(qián)模型，經(jīng)過(guò)模擬測(cè)試，參與銀行越多，模型的性能越高。而在醫(yī)療場(chǎng)景下，比如多家醫(yī)院醫(yī)療影像、病例分散的情況，也可以通過(guò)聯(lián)邦學(xué)習(xí)提升疾病預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度，提升整體診療水平。

　　當(dāng)然，除了學(xué)習(xí)和建模能力，面對(duì)即將到來(lái)的5G時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)安全特別是數(shù)據(jù)安全問(wèn)題也是一大要點(diǎn),人人都在提給數(shù)據(jù)裝上“安全閥”,從歐盟的“數(shù)據(jù)隱私保護(hù)法”GDPR(The General Data Protection Regulation),到我國(guó)國(guó)家互聯(lián)網(wǎng)信息辦公室起草的《數(shù)據(jù)安全管理辦法(征求意見(jiàn)稿)》，數(shù)據(jù)在安全合規(guī)的前提下自由流動(dòng)，成了大勢(shì)所趨。

　　而在同樣關(guān)注數(shù)據(jù)安全的敬清賀看來(lái)，F(xiàn)ATE對(duì)加密算法的優(yōu)化，使用同態(tài)加密而非DP等形式，也更有力地保障了數(shù)據(jù)安全，對(duì)AI的落地起到了極大的推動(dòng)作用。

　　3.年輕研究團(tuán)隊(duì)與技術(shù)愛(ài)好者心中的FATE

　　作為FATE開(kāi)源項(xiàng)目的首位貢獻(xiàn)者，也是最早使用和接觸FATE的一群年輕技術(shù)愛(ài)好者，敬清賀和研究團(tuán)隊(duì)的伙伴也對(duì)FATE具有許多構(gòu)想，他們相信FATE框架語(yǔ)言還可以實(shí)現(xiàn)更多模型，從而應(yīng)用在不同的場(chǎng)景中。而在性能上，他們也會(huì)繼續(xù)深入研究，探索是否有優(yōu)化的可能。

　　在采訪的最后，敬清賀表示，F(xiàn)ATE是一個(gè)非常好，非常新的東西，給AI的落地提供了更大的幫助，也讓AI能應(yīng)用到更多的適用場(chǎng)景里，對(duì)不同的領(lǐng)域讓機(jī)器學(xué)習(xí)學(xué)出的模型更可靠，讓機(jī)器學(xué)習(xí)更好地進(jìn)入我們的生活。在以后，他也會(huì)持續(xù)關(guān)注著FATE，期待著自己和更多的技術(shù)愛(ài)好者，能跟隨著整個(gè)框架的更新去做一些有意義東西。

　　4. 開(kāi)源生態(tài)離不開(kāi)有志向的年輕技術(shù)愛(ài)好者

　　據(jù)了解，敬清賀來(lái)自于香港科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室(HKUST SingLab)，香港科技大學(xué)副教授、SINGLAB主任陳凱帶領(lǐng)學(xué)生們共同研究網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析和落地。實(shí)驗(yàn)室這一研究可以打破人工智能設(shè)施Scale Out的通信瓶頸，提升人工智能基礎(chǔ)設(shè)施的算力，讓聯(lián)邦學(xué)習(xí)技術(shù)更好、更快的落地。

　　像敬清賀這樣的貢獻(xiàn)者初現(xiàn)崢嶸，可以預(yù)見(jiàn)，在以后會(huì)有越來(lái)越多高校和年輕技術(shù)愛(ài)好者投入FATE開(kāi)源項(xiàng)目建設(shè)中。楊強(qiáng)教授欣慰地表示：一個(gè)有活力的開(kāi)源生態(tài)離不開(kāi)有志向的青年人的貢獻(xiàn)。

　　楊強(qiáng)教授指出，安全和保護(hù)隱私的智能計(jì)算是軟件業(yè)當(dāng)前最重要的發(fā)展方向之一。FATE已經(jīng)成為維系大數(shù)據(jù)、人工智能和多方計(jì)算架構(gòu)的主力軍。我們歡迎更多像清賀這樣的技術(shù)新秀參與其中，讓這個(gè)“機(jī)器學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)的操作系統(tǒng)”生態(tài)變得越來(lái)越有活力。

　　同時(shí)，面對(duì)許多技術(shù)愛(ài)好者及開(kāi)發(fā)者所關(guān)心的聯(lián)邦學(xué)習(xí)走向，以及這門(mén)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展等問(wèn)題，楊強(qiáng)教授講到，“聯(lián)邦學(xué)習(xí)是一種保護(hù)用戶數(shù)據(jù)隱私的有效技術(shù)，它的研發(fā)和工業(yè)應(yīng)用密不可分。所以，在接下來(lái)的發(fā)展中，也期待越來(lái)越多的企業(yè)和機(jī)構(gòu)會(huì)采用聯(lián)邦學(xué)習(xí)技術(shù)，發(fā)展2C和2B的人工智能垂直應(yīng)用。”

　　社會(huì)對(duì)隱私和數(shù)據(jù)安全愈加嚴(yán)格的要求，將會(huì)推動(dòng)新的加密技術(shù)和多方建模的技術(shù)更加蓬勃的發(fā)展。讓我們一起期待。

　　FATE開(kāi)源社區(qū)，匯聚了大量人工智能專(zhuān)業(yè)人士，為聯(lián)邦學(xué)習(xí)的“帝國(guó)”添磚加瓦。

　　來(lái)github一起參與項(xiàng)目，貢獻(xiàn)者將加入FATE開(kāi)源項(xiàng)目名單，更可獲取300-10000元等同價(jià)值激勵(lì)：https://github.com/webankfintech/fate

　　了解更多，可訪問(wèn)FedAI聯(lián)邦學(xué)習(xí)官網(wǎng)：https://www.fedai.org/#/

　　咨詢及溝通，可添加【FATE開(kāi)源社區(qū)助手】微信號(hào)：FATEZS001。