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安恒信息博士后流動站研究成果亮相通信領(lǐng)域全球頂級會議

閱讀量：次 文章來源：安恒信息

近日，安恒信息博士后流動站的劉恬博士主導(dǎo)撰寫的論文《On the Convergence of Gossip Learning in the Presence of Node Inaccessibility》被通信領(lǐng)域頂級會議 IEEE ICC’24 （IEEE International Conference on Communications, IEEE ICC）錄用，安恒信息CTO劉博為論文指導(dǎo)老師之一。

該文探索了去中心化聯(lián)邦學(xué)習(xí)在無線移動網(wǎng)絡(luò)場景的性能邊界問題，尤其是掉線節(jié)點對收斂性的影響，具有較高的理論與應(yīng)用價值。同時也為聯(lián)邦學(xué)習(xí)在無線移動網(wǎng)絡(luò)場景下的應(yīng)用奠定了良好的實踐基礎(chǔ)，為未來算法開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和數(shù)據(jù)安全等方面提供了可借鑒的思路和方法。

IEEE ICC是IEEE通信協(xié)會的旗艦會議，也是全球通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域規(guī)模最大、最具影響力的標(biāo)志性學(xué)術(shù)會議之一，涵蓋了下一代網(wǎng)絡(luò)、移動互聯(lián)網(wǎng)、認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)、信息理論、無線通信、通信信號處理、光通信、多媒體通信、信息安全等各個領(lǐng)域, 每年吸引約2000名科學(xué)家、研究者和工業(yè)界人士參加。2024年ICC將于2024年6月9日-13日在美國科羅拉多州丹佛舉行。該研究的第一完成單位為之江實驗室及安恒信息，第一作者為安恒信息博士后流動站的劉恬博士。

聯(lián)邦學(xué)習(xí)作為一種重要的隱私計算技術(shù)，其發(fā)展重心正在向移動通信網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移。由于手機(jī)、無人機(jī)等無線設(shè)備受到電池、網(wǎng)絡(luò)帶寬等的限制，傳統(tǒng)聯(lián)邦學(xué)習(xí)中與服務(wù)器頻繁通信將使設(shè)備電池迅速耗盡，因而難以在移動通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用。為了更好地適應(yīng)無線網(wǎng)絡(luò)中的單點故障及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓⑻嵘姵貕勖?，Gossip Learning 作為一種去中心化聯(lián)邦學(xué)習(xí)模式應(yīng)運而生。然而，無線移動網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點掉線情況對其性能的影響仍亟待研究。

移動通信網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點掉線的兩種情況

基于此，本研究首先對節(jié)點掉線情況下的收斂特征進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其與無節(jié)點掉線情況下的收斂存在差異。此外，現(xiàn)有研究中基于全體節(jié)點模型平均（全局一致）的收斂分析存在權(quán)重誤差，無法正確反映有掉線節(jié)點時的情況。因此，本研究定義了“部分一致”，即在某一時刻所有在線節(jié)點的模型平均，并據(jù)此探究掉線節(jié)點情況下的模型收斂性與掉線節(jié)點數(shù)量、時長以及數(shù)據(jù)異構(gòu)性的關(guān)系。

不同類型節(jié)點以及兩種一致定義下的權(quán)重發(fā)散情況

研究成果對提升去中心化聯(lián)邦學(xué)習(xí)在無線移動網(wǎng)絡(luò)中的性能有如下重要意義：

（1）可通過改善網(wǎng)絡(luò)連接性以降低掉線移動節(jié)點數(shù)量；

（2）可通過引入修正算法或提高關(guān)鍵數(shù)據(jù)或節(jié)點參與訓(xùn)練的頻次降低數(shù)據(jù)異構(gòu)性水平；

（3）可通過調(diào)整節(jié)點重新在線時的聚合權(quán)重來減少權(quán)重誤差。

安恒信息致力于研究前沿技術(shù)，并將其無縫融入產(chǎn)品，推動創(chuàng)新與實用的完美結(jié)合。安恒信息AiLand安全島隱私計算平臺，作為一個專注于保障數(shù)據(jù)安全流通，致力于解決多源多方數(shù)據(jù)聯(lián)合建模分析時的安全、信任和隱私保護(hù)問題的隱私計算平臺，綜合應(yīng)用可信執(zhí)行環(huán)境（TEE）、多方安全計（MPC）、聯(lián)邦學(xué)習(xí)（FL）等多種前沿隱私計算技術(shù)，在保障提供方數(shù)據(jù)安全、防止數(shù)據(jù)價值稀釋的前提下，打通數(shù)據(jù)壁壘、優(yōu)化數(shù)據(jù)配置，為需求方安全地獲取和分析外部數(shù)據(jù)，促進(jìn)數(shù)據(jù)自主有序流動、提高配置效率、發(fā)揮數(shù)據(jù)價值，建設(shè)好數(shù)據(jù)要素市場。

安恒信息AiLand安全島隱私計算平臺融合此技術(shù)，極大地提升了產(chǎn)品的安全性、通用性和可用性。我們堅信，借助這項技術(shù)，安恒信息的相關(guān)產(chǎn)品將再次取得突破，為客戶帶來前所未有的體驗。歡迎廣大用戶親身體驗，與我們共同見證技術(shù)的力量！

安恒信息博士后流動站

“安恒信息博士后工作站分站”于2011年獲批建立，并于2023年正式升級為國家級博士后科研工作站。作為推動產(chǎn)學(xué)研融合發(fā)展、引進(jìn)培育高端人才的重要平臺，該站旨在培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和實踐經(jīng)驗的人才，推動學(xué)術(shù)研究成果向?qū)嶋H應(yīng)用轉(zhuǎn)化。自建站以來，該站已累計招收了9位博士后，涵蓋了數(shù)據(jù)安全、隱私保護(hù)、敏感數(shù)據(jù)、隱私計算等領(lǐng)域，并取得了令人矚目的研究成果。未來，安恒信息將繼續(xù)致力于科技創(chuàng)新，不斷探索前沿技術(shù)，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈的深度融合，為我國數(shù)字安全領(lǐng)域的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

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