计算机研究与发展

作者：林伟伟,石方,曾岚,李董东,许银海,刘波,

关键词：联邦学习, 开源框架, 模型训练, 机器学习, 大数据,

近年来，联邦学习作为破解数据共享壁垒的有效解决方案被广泛关注，并被逐步应用于医疗、金融和智慧城市等领域.联邦学习框架是联邦学习学术研究和工业应用的基石.虽然Google、OpenMined、微众银行和百度等企业开源了各自的联邦学习框架和系统，然而，目前缺少对这些联邦学习开源框架的技术原理、适用场景、存在问题等的深入研究和比较.为此，根据各开源框架在业界的受众程度，选取了目前应用较广和影响较大的联邦学习开源框架进行深入研究.针对不同类型的联邦学习框架，首先分别从系统架构和系统功能2个层次对各框架进行剖析；其次从隐私机制、机器学习算法、计算范式、学习类型、训练架构、通信协议、可视化等多个维度对各框架进行深入对比分析.而且，为了帮助读者更好地选择和使用开源框架实现联邦学习应用，给出了面向2个不同应用场景的联邦学习实验.最后，基于目前框架存在的开放性问题，从隐私安全、激励机制、跨框架交互等方面讨论了未来可能的研究发展方向，旨在为开源框架的开发创新、架构优化、安全改进以及算法优化等提供参考和思路.

来源：2023年第7期

《计算机研究与发展》期刊编辑部

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