With the advent of the IoT, AI, and ML/DL algorithms, the data-driven medical application has emerged as a promising tool for designing reliable and scalable diagnostic and prognostic models from medical data. This has attracted a great deal of attention from academia to industry in recent years. This has undoubtedly improved the quality of healthcare delivery. However, these AI-based medical applications still have poor adoption due to their difficulties in satisfying strict security, privacy, and quality of service standards (such as low latency). Moreover, medical data are usually fragmented and private, making it challenging to generate robust results across populations. Recent developments in federated learning (FL) have made it possible to train complex machine-learned models in a distributed manner. Thus, FL has become an active research domain, particularly processing the medical data at the edge of the network in a decentralized way to preserve privacy and security concerns. To this end, this survey paper highlights the current and future of FL technology in medical applications where data sharing is a significant burden. It also review and discuss the current research trends and their outcomes for designing reliable and scalable FL models. We outline the general FL's statistical problems, device challenges, security, privacy concerns, and its potential in the medical domain. Moreover, our study is also focused on medical applications where we highlight the burden of global cancer and the efficient use of FL for the development of computer-aided diagnosis tools for addressing them. We hope that this review serves as a checkpoint that sets forth the existing state-of-the-art works in a thorough manner and offers open problems and future research directions for this field.


翻译:随着IOT、AI和ML/DL算法的出现,数据驱动的医疗应用已成为设计来自医疗数据的可靠和可扩缩的诊断和预测模型的一个很有希望的工具,近年来,这吸引了学术界和业界的极大关注,无疑提高了医疗保健提供的质量。然而,这些基于AI的医疗应用由于难以满足严格的安全、隐私和服务质量(如低潜值),仍然没有很好地被采纳。此外,医疗数据通常是零散的和私密的,因此难以在人口间产生稳健的结果。联邦化学习(FL)的最近发展使得有可能以分布的方式培训复杂的机器学习模型。因此,FL成为了积极的研究领域,特别是以分散的方式处理网络边缘的医疗数据,以保护隐私和安全关切。为此,这份调查文件强调了医疗应用中FL技术的当前和未来状况,在数据共享方面是一个沉重的负担。它还回顾和讨论当前研究趋势及其在设计可靠和可扩缩的FL分析模型方面的成果,从而突显了我们目前领域在安全领域的研究领域应用方式,我们为研究提供了一种普遍的FL研究工具,从而解决当前医学领域在研究领域中存在的难题,我们目前对FL进行的研究领域进行的研究,并展示了研究,我们为研究工具。

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