什么是知識聯(lián)邦?

　　知識聯(lián)邦是將散落在不同機構(gòu)或個人的數(shù)據(jù)聯(lián)合起來轉(zhuǎn)換成有價值的知識,同時在聯(lián)合過程中采用安全協(xié)議來保護數(shù)據(jù)隱私。知識聯(lián)邦不是一種單一的技術方法,它是一套理論框架體系,是人工智能、大數(shù)據(jù)、密碼學等幾個領域交叉融合的產(chǎn)物。

　　知識聯(lián)邦和聯(lián)邦學習是一個概念嗎?

　　聯(lián)邦學習是知識聯(lián)邦的一個子集,專注于數(shù)據(jù)分布的聯(lián)合建模。而知識聯(lián)邦關注的是安全的、數(shù)據(jù)到知識的“全生命周期”的知識創(chuàng)造、管理和使用及其監(jiān)管,設計目標是面向生產(chǎn)環(huán)境的完整知識聯(lián)邦生態(tài)系統(tǒng),致力于推動下一代人工智能,而不僅僅是一個安全的聯(lián)合建模。

　　近年來,憑借顛覆性的技術理念,專注于保護數(shù)據(jù)隱私的聯(lián)邦學習備受業(yè)界關注。同盾科技人工智能研究院團隊在院長、佛羅里達大學終身教授李曉林帶領下,經(jīng)過一年多時間的打磨,于今天重磅推出了《知識聯(lián)邦白皮書》。

　　知識聯(lián)邦是同盾提出的國產(chǎn)原創(chuàng)、自主可控、國際領先的技術體系,該體系在解決了數(shù)據(jù)割裂和隱私保護問題的同時,可以進一步開展跨源跨域的知識發(fā)現(xiàn)、表示、歸納、推理和演繹。同盾同時開發(fā)了知識聯(lián)邦的參考實現(xiàn)平臺:智邦平臺,已經(jīng)進化到了2.1版。

　　白皮書中對知識聯(lián)邦的背景、定義、平臺、挑戰(zhàn)、場景應用以及未來發(fā)展前景進行了全方位、全景式剖析,并對人工智能3.0時代進行展望。

　　鑒于白皮書內(nèi)容過于豐富且深奧,為便于理解,特此設置研究院博士問答環(huán)節(jié)。

　　Question:知識聯(lián)邦為何而生?

　　Answer:

　　數(shù)據(jù)、算法和算力三要素構(gòu)成了人工智能2.0世界的基礎設施,現(xiàn)實世界中,人工智能所需的數(shù)據(jù),大多都會以“數(shù)據(jù)孤島”的方式分布。

　　而與此同時,數(shù)據(jù)也正式被中央認定為新型生產(chǎn)要素,這勢必會對隱私與安全提出更高、更嚴格的規(guī)范。

　　無論是隱私、數(shù)據(jù)泄露的問題,還是可能引發(fā)的數(shù)據(jù)壟斷問題,其癥結(jié)都在于傳統(tǒng)深度學習下數(shù)據(jù)的集中處理模式。

　　一大批專家學者決定另辟蹊徑,知識聯(lián)邦的概念也因此應運而生。

　　Question:知識聯(lián)邦的本質(zhì)是什么?

　　Answer:

　　知識聯(lián)邦是基于多方數(shù)據(jù)進行安全的知識共創(chuàng)、共享和推理,其本質(zhì)就是打造安全的人工智能,實現(xiàn)數(shù)據(jù)可用不可見。知識聯(lián)邦能夠?qū)崿F(xiàn)各地區(qū)各部門間數(shù)據(jù)共享交換,推進多方數(shù)據(jù)協(xié)作和開放共享;知識聯(lián)邦在整合各方數(shù)據(jù)資源的同時可以保護數(shù)據(jù)安全,尤其關注對政務數(shù)據(jù)和個人數(shù)據(jù)等敏感數(shù)據(jù)的保護。知識聯(lián)邦的最終目的是為了提升社會數(shù)據(jù)資源價值,培育數(shù)據(jù)協(xié)作新模式,并為數(shù)字經(jīng)濟新產(chǎn)業(yè)提供技術支撐。

　　Question:知識聯(lián)邦帶來哪些革新?

　　Answer:

　　簡單來講,知識聯(lián)邦連通了每個數(shù)據(jù)孤島所屬的機構(gòu)——“數(shù)據(jù)邦國”,“數(shù)據(jù)邦國” 是一個個獨立的政治單元,他們自行管理自己的數(shù)據(jù),擁有無可辯駁的“數(shù)據(jù)主權(quán)”。機構(gòu)之間會通過一種協(xié)議聯(lián)合起來,共同參與組成一個整體作為聯(lián)邦機構(gòu),所有參與成員共同賦予聯(lián)邦機構(gòu)一定的權(quán)利由其統(tǒng)一行使。

　　其主要優(yōu)勢是:

　　1、全樣本觸達。聯(lián)邦后機構(gòu)間的數(shù)據(jù)是分而治之,各自為數(shù)據(jù)所有者控制,每個節(jié)點上的數(shù)據(jù)相對只是小數(shù)據(jù),但是由于可以觸達更多的數(shù)據(jù),其性能甚至會超越維度有限數(shù)據(jù)的中心化聚集方式。

　　2、數(shù)據(jù)不動模型動。聯(lián)邦后的原始數(shù)據(jù)保留在本地,計算和學習也發(fā)生在本地,中心節(jié)點僅對參與方模型知識進行安全的聚集。弱中心化模式達成了效率和安全之間的平衡,這種模式尤其適合在強監(jiān)管行業(yè)應用,有助于監(jiān)管部門開展合規(guī)監(jiān)管工作。

　　Question:知識聯(lián)邦有哪些應用場景?

　　Answer:

　　知識聯(lián)邦管理知識安全聯(lián)邦的全生命周期,為打造安全的知識融合、管理、使用的生態(tài)系統(tǒng)提供設計指南和標準。它支持安全多方共享、安全多方計算、安全多方學習、安全多方預測、安全多方推理等應用,可以用于涉及到數(shù)據(jù)安全和隱私保護諸多領域。尤其是在金融、醫(yī)療或政務等行業(yè)中應用知識聯(lián)邦,可以加快智慧金融、智慧醫(yī)療、智慧政務、智慧城市等領域的建設發(fā)展。

　　知識聯(lián)邦的分類可以有很多種方式,可以按聯(lián)邦階段、數(shù)據(jù)特點、參與對象類型和應用目的進行劃分。如圖所示。

　　知識聯(lián)邦當下遇到哪些新挑戰(zhàn)?

　　縱觀技術的發(fā)展史,新技術的產(chǎn)生往往可以解決很多舊矛盾,但與此同時,它也勢必帶來新的問題,知識聯(lián)邦也難逃此定律。事實上,知識聯(lián)邦作為新興技術仍有很多來自技術、規(guī)則和法律等方面的挑戰(zhàn)。

　　比如,如何選擇可信的第三方,制定令各方都滿意的協(xié)調(diào)和監(jiān)管機制、怎么樣鼓勵數(shù)據(jù)擁有方持續(xù)參與到聯(lián)邦建模里面來、如何保證聯(lián)邦過程中各機構(gòu)間的公平性、如何分配包括平臺運營方、平臺提供方、模型設計者等各方利潤等等問題?

　　要徹底解決這些問題,我們恐怕還需要投入很多新的努力。

　　知識聯(lián)邦將會為人工智能發(fā)展帶來什么?

　　縱覽人工智能發(fā)展史,能觀察到兩個現(xiàn)象:人工智能與計算平臺的發(fā)展階段有相當?shù)那珊稀８鱾€階段的飛躍間隔大約30年,由此推測在2040年左右人們將會迎來人工智能3.0時代。

　　知識聯(lián)邦倡導統(tǒng)一的多層次的安全聯(lián)邦,從信息層、模型層、認知層到知識層。人工智能3.0時代也必須解決數(shù)據(jù)安全、個人隱私以及社會安全、人類安全等核心問題。知識聯(lián)邦的安全人工智能生態(tài)系統(tǒng)為人工智能3.0時代奠定了堅實的基石。

　　今天僅僅為 “小荷才露尖尖角”,在未來的時間里小盾會持續(xù)對白皮書內(nèi)容進行深度解構(gòu),從不同維度講述同盾眼中的知識聯(lián)邦。同盾希望通過本次的拋磚引玉,得到國內(nèi)同行的大力支持、發(fā)展和應用,并建立起強有力的社區(qū)聯(lián)盟,群策群力,共同推進知識聯(lián)邦的發(fā)展、推廣并形成行業(yè)標準。

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