谷歌聯邦學習研討會
會上,楊強教授發(fā)表了特邀報告——《安全的聯邦遷移學習:在保護隱私的前提下共享知識》(Secure Federated Transfer Learning:Knowledge Sharing without Compromising Privacy)。他在報告中指出,聯邦學習技術將成為破解智能時代數據保護和用戶隱私保護難題的利器,成為推動人工智能產業(yè)化成功的重要驅動力。
楊強教授特邀報告
聯邦學習將引領下一波機器學習技術商業(yè)化浪潮
人工智能不斷進化的背后,也是機器學習的不斷進化。那么,機器學習正在朝哪個方向發(fā)展?這種趨勢又將如何影響整個人工智能產業(yè)?
人工智能落地面臨的主要困境是數據問題,“小數據”和“數據孤島”一定程度上阻礙了人工智能的商業(yè)化進程。針對小數據難題,楊強教授和團隊提出了“遷移學習”的理論體系,并將其應用于推薦系統等實際應用中,讓機器具備了知識遷移、“舉一反三”的學習能力,在第30屆神經信息處理系統大會(NIPS 2016)上,著名人工智能專家吳恩達總結機器學習發(fā)展趨勢時曾表示:“在監(jiān)督學習之后,遷移學習將引領下一波機器學習技術商業(yè)化浪潮。”
隨著數據隱私保護和數據安全形勢日益嚴峻,GDPR等一系列嚴格的數據隱私保護法律法規(guī)出臺,出于政策法規(guī)、商業(yè)競爭等因素,機構間數據很難互通, “數據孤島”成為人工智能落地的更大阻礙之一,遷移學習或許能解決小數據問題,但如何實現行業(yè)內甚至跨行業(yè)的更大范圍合作,對人工智能商業(yè)化來說更為重要。這不僅僅是技術問題,更成為一個復雜的社會問題。
聯邦學習作為分布式的機器學習范式,可以有效解決數據孤島問題,讓參與方在不共享數據的基礎上聯合建模,能從技術上打破數據孤島,實現AI協作。谷歌在2016年提出了針對手機終端的聯邦學習,微眾銀行AI團隊則從金融行業(yè)實踐出發(fā),關注跨機構跨組織的大數據合作場景,首次提出“聯邦遷移學習”的解決方案,將遷移學習和聯邦學習結合起來。據楊強教授在“聯邦學習研討會”上介紹,聯邦遷移學習讓聯邦學習更加通用化,可以在不同數據結構、不同機構間發(fā)揮作用,沒有領域和算法限制,同時具有模型質量無損、保護隱私、確保數據安全的優(yōu)勢。
開源框架推動聯邦學習落地應用
近年來對聯邦學習的研究不斷涌現,谷歌TensorFlow Federated(TFF)開源框架和微眾銀行Federated AI Technology Enabler(FATE)開源框架的推出更是加速了聯邦學習從概念走向行業(yè)落地應用。
2019年3月,谷歌開源了TFF,可用于去中心化數據的機器學習及運算實驗,為開發(fā)者提供分布式機器學習,以便在沒有數據離開設備的情況下,便可在多種設備上訓練共享的機器學習模型。
而FATE是2019年2月微眾銀行AI團隊對外發(fā)布的自主研發(fā)開源項目,也是全球首個聯邦學習開源框架,為聯邦AI生態(tài)提供了工業(yè)級別的聯邦學習框架。提供了基于數據隱私保護的分布式安全計算框架,為機器學習、深度學習、遷移學習算法提供高性能的安全計算支持,安全計算包括同態(tài)加密、秘密共享、哈希散列等多種多方安全計算協議。同時,FATE提供了一套友好的跨域交互信息管理方案,解決了聯邦學習信息安全審計難的問題。簡單易用的開源工具平臺能有效幫助多個機構在滿足用戶隱私保護、數據安全和政府法規(guī)的前提下,進行多方數據使用和聯合建模。目前FATE已經在信貸風控,客戶權益定價,監(jiān)管科技等領域推動應用落地。
走向未來的聯邦學習技術
未來,聯邦學習將走向何方?谷歌研討會上總結了未來聯邦學習的主要研究方向:讓聯邦學習更加高效和有效;拓展聯邦學習邊界,解決更多問題;探索聯邦學習新的應用場景;增強聯邦學習的健壯性和抵御攻擊的能力;突破準確性和實用性目標,更加關注隱私、安全和公平。
谷歌聯邦學習研討會閉幕總結
6月17日,國家新一代人工智能治理專業(yè)委員會發(fā)布《新一代人工智能治理原則——發(fā)展負責任的人工智能》,提出了人工智能治理的框架和行動指南。新發(fā)布的《治理原則》,強調了和諧友好、公平公正、包容共享、尊重隱私、安全可控、共擔責任、開放協作、敏捷治理等八條原則。這些原則也正與聯邦學習的發(fā)展方向相一致,而相關政策對于隱私保護和開放協作的要求也為聯邦學習的進一步發(fā)展提供了政策驅動力。
無論是從技術發(fā)展路徑,還是政策法規(guī)大環(huán)境來看,可以預見的是,聯邦學習將成為下一個推動機器學習取得商業(yè)化成績的主要驅動技術,對于聯邦學習的研究和落地探索不會停止。在科技之外,聯邦學習涉及經濟學、法律等多領域,在公平有效的激勵機制下,多方共同參與,建立公平健康可持續(xù)的合作生態(tài),才能真正實現“君子和而不同”的“聯邦”初衷,讓科技向善,普惠大眾。
