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智能科学与技术学报, 2022 群体智能是在互联网高速普及下诞生的人工智能新范式。然而，数据孤岛与数据隐私保护问题导致群体间数据共享困难，群体智能应用难以构建。联邦学习是一类新兴的打破数据孤岛、联合构建群智模型的重要方法。首先，介绍了联邦学习的基础概念以及其与群体智能的关系；其次，基于群体智能视角对联邦学习算法框架进行了分类，从隐私、精度与效率3个角度讨论了联邦学习算法优化技术；而后，阐述了基于线性模型、树模型与神经网络模型的联邦学习算法模型；最后，介绍了联邦学习代表性开源平台与典型应用，并对联邦学习研究进行总结展望。
杨强 +7 more
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大数据, 2022 随着机器学习技术的广泛应用，数据安全问题时有发生，人们对数据隐私保护的需求日渐显现，这无疑降低了不同实体间共享数据的可能性，导致数据难以共享，形成“数据孤岛”。联邦学习可以有效解决“数据孤岛”问题。联邦学习本质上是一种分布式的机器学习，其最大的特点是将用户数据保存在用户本地，模型联合训练过程中不会泄露各参与方的原始数据。尽管如此，联邦学习在实际应用中仍然存在许多安全隐患，需要深入研究。对联邦学习可能受到的攻击及相应的防御措施进行系统性的梳理。首先根据联邦学习的训练环节对其可能受到的攻击和威胁进行分类 ...
吴建汉, 司世景, 王健宗, 肖京
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大数据, 2022 随着大数据的发展以及数据安全相关法规的出台，人们的隐私保护意识逐渐加强，“数据孤岛”现象愈发严重。联邦学习技术作为解决该问题的有效方法之一，已成为当下备受关注的热点。在纵向联邦学习在线推理过程中，当前的主流方法并未考虑对数据标识的保护。针对此问题，提出一种适用于纵向联邦线性模型在线推理过程中的成员推断攻击的隐私保护方法，通过构造具有假阳率的过滤器来避免对数据标识的精确定位，从而保证数据的安全性；使用同态加密实现在线推理过程的全密态，保护中间计算结果；根据同态加密的密文倍乘性质，使用随机数乘法盲化操作 ...
尹虹舒, 周旭华, 周文君
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Federated learning resource management for energy-constrained industrial IoT devices [PDF]
, 2022 Given the impact of limited wireless resources, a dynamic multi-dimensional resource joint management algorithm was proposed, which intended to tackle the problem of device failure and training interruption caused by the limited battery energy in ...
Hui TIAN, Jianbo WU, Shaoshuai FAN
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智能科学与技术学报, 2022 群体智能是大规模人类群体和机器集群通过网络交互协作，相互赋能，持续学习，涌现出超越人类个体和机器单体的智能。群体智能在智能化信息服务、软件开发、众包创作、医疗健康、社会行为分析、交通出行、侦察监视、群智机器人等多个领域已经受到学术界和工业界的广泛关注，并成为国家人工智能发展的重要方向之一。对群体智能的深入研究有助于推动改善人与人、人与机器、人与物理世界、机器与机器间的关系。 为了及时掌握该领域的研究热点和技术动态，推动群体智能领域的快速发展，促进学术交流和技术创新，《智能科学与技术学报》发起了 ...
王怀民
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Research on federated learning approach based on local differential privacy [PDF]
, 2022 As a type of collaborative machine learning framework, federated learning is capable of preserving private data from participants while training the data into useful models.Nevertheless, from a viewpoint of information theory, it is still vulnerable for ...
Haiyan KANG, Yuanrui JI
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大数据, 2023 基于国内外隐私计算发展现状，总结了隐私计算互联互通研究进程。运用系统架构视角，阐述互联互通技术的“应用层、协议层、通信层”三层次实现路径。针对目前互联互通平台计算原理复杂、架构多样化等特点，创新性地提出Adaptation机制互联互通框架。通过关键技术的设计和实现，在保证原有功能实现的基础上，解决了不同架构的兼容问题。通过传统机器学习、横向联邦、纵向联邦具体实验场景，针对数据量、特征分布等维度，验证了Adaptation框架下互联互通可信网关的有效性和合理性。
叶剑, 李文
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智能科学与技术学报, 2022 群体知识图谱是指通过群体协作，以去中心化或分布式方式管理和维护的知识图谱。相比现有的集中式管理的知识图谱，群体知识图谱具备知识确权、隐私保护、众包激励、可信溯责等特点。尝试探讨构建或应用群体知识图谱平台面临的技术挑战。其中分布式知识迁移考虑在一个分散自治的框架下，通过实现不同来源的多个知识图谱之间的知识迁移，缓解单个知识图谱的知识不完备问题。其主要难点是在充分保护知识的自治所有权的前提下，尽可能共享有用的知识，以增强各自的知识图谱表示。联邦式图谱推理也是考虑在一个分布式环境下 ...
陈名杨 +4 more
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智能科学与技术学报, 2022 我国现阶段仍以小规模农业为主，如何在小农、小地块的农业生产经营方式下发展适宜的智慧农业颇具挑战。基于此，提出一种结合联邦学习与区块链技术的分布式农业人工智能框架，使得在数据不共享的情况下，能达到训练模型的目的，并可建立参与方的激励机制。该框架有助于充分利用农业多源异构数据，减少对用户数据量的要求，发展因地制宜的决策模型，促进小规模农业的产销衔接。
康孟珍 +7 more
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GenFedRL: a general federated reinforcement learning framework for deep reinforcement learning agents [PDF]
, 2023 To solve the problem that intelligent devices equipped with deep reinforcement learning agents lack effective security data sharing mechanisms in the intelligent Internet of things, a general federated reinforcement learning (GenFedRL) framework was ...
Biao JIN +4 more
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