Machine Learning (ML) and Artificial Intelligence (AI) have shown promising results in many areas and are driven by the increasing amount of available data. However, this data is often distributed across different institutions and cannot be shared due to privacy concerns. Privacy-preserving methods, such as Federated Learning (FL), allow for training ML models without sharing sensitive data, but their implementation is time-consuming and requires advanced programming skills. Here, we present the FeatureCloud AI Store for FL as an all-in-one platform for biomedical research and other applications. It removes large parts of this complexity for developers and end-users by providing an extensible AI Store with a collection of ready-to-use apps. We show that the federated apps produce similar results to centralized ML, scale well for a typical number of collaborators and can be combined with Secure Multiparty Computation (SMPC), thereby making FL algorithms safely and easily applicable in biomedical and clinical environments.


翻译:机器学习(ML)和人工智能(AI)在许多领域显示了可喜的成果,并受到现有数据数量不断增加的驱动。然而,这些数据往往分布在不同的机构,由于隐私问题无法共享。 保护隐私的方法,如联邦学习(FL),允许培训ML模型,但不分享敏感数据,但执行这些方法耗费时间,需要先进的编程技能。在这里,我们将FL的特长Cloud AI Storre作为生物医学研究和其他应用的全对一平台介绍。它通过提供可扩展的AI Store, 提供一套现成使用的应用程序,来消除开发者和终端用户的这一复杂性的很大一部分。我们显示,联邦应用的应用程序产生了与集中的ML相似的结果,对于典型的合作者来说,规模良好,可以与安全的多方兼容(SMPC)相结合,从而使FL算法在生物医学和临床环境中安全易应用。

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联邦学习(Federated Learning)是一种新兴的人工智能基础技术,在 2016 年由谷歌最先提出,原本用于解决安卓手机终端用户在本地更新模型的问题,其设计目标是在保障大数据交换时的信息安全、保护终端数据和个人数据隐私、保证合法合规的前提下,在多参与方或多计算结点之间开展高效率的机器学习。其中,联邦学习可使用的机器学习算法不局限于神经网络,还包括随机森林等重要算法。联邦学习有望成为下一代人工智能协同算法和协作网络的基础。
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