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第 1 章緒論 1
1.1人工智能的發(fā)展 1
1.1. 1人工智能的定義 1
1. 1. 2人工智能的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀 2
1. 1. 3機(jī)器學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù) 3
1.2隱私保護(hù)浮出水面 4
1.2. 1隱私保護(hù)問(wèn)題 5
1. 2. 2隱私保護(hù)的攻擊 5
1. 2. 3常見(jiàn)的隱私保護(hù)技術(shù) 7
1.3聯(lián)邦學(xué)習(xí)的誕生 8
1.3. 1聯(lián)邦學(xué)習(xí)的提出 8
1. 3. 2聯(lián)邦學(xué)習(xí)的范式 9
1.3. 3聯(lián)邦學(xué)習(xí)的應(yīng)用 12
1. 4本章小結(jié) 13
第 2 章聯(lián)邦學(xué)習(xí)基礎(chǔ) 15
2.1聯(lián)邦學(xué)習(xí)的基本概念 15
2. 2聯(lián)邦學(xué)習(xí)的發(fā)展歷程 17
2. 3聯(lián)邦學(xué)習(xí)的基本類(lèi)別與流程 18
2. 3. 1橫向聯(lián)邦學(xué)習(xí) 18
2. 3. 2縱向聯(lián)邦學(xué)習(xí) 19
2. 3. 3聯(lián)邦遷移學(xué)習(xí) 19
2. 3. 4聯(lián)邦強(qiáng)化學(xué)習(xí) 20
2.4聯(lián)邦學(xué)習(xí)的應(yīng)用場(chǎng)景 21
2. 5本章小結(jié) 21
第 3 章中央服務(wù)器優(yōu)化算法 23
3.1聯(lián)邦隨機(jī)梯度下降算法 23
3. 1. 1算法框架及參數(shù) 23
3. 1. 2目標(biāo)函數(shù) 24
3. 1. 3算法流程 25
3. 2聯(lián)邦平均算法 25
3. 2. 1算法框架及參數(shù) 26
3. 2. 2目標(biāo)函數(shù) 27
3. 2. 3算法流程 27
3. 3差分隱私聯(lián)邦隨機(jī)梯度下降算法 28
3. 3. 1算法框架及參數(shù) 28
3. 3. 2相關(guān)函數(shù)說(shuō)明 29
3. 3. 3算法流程 30
3. 4差分隱私聯(lián)邦平均算法 31
3. 4. 1算法框架及參數(shù) 31
3. 4. 2算法流程 32
3. 5基于損失的自適應(yīng)提升聯(lián)邦學(xué)習(xí)算法 33
3. 5. 1算法框架及參數(shù) 34
3. 5. 2算法流程 35
3. 6自平衡聯(lián)邦學(xué)習(xí)算法 36
3. 6. 1算法框架及參數(shù) 36
3. 6. 2算法流程 37
3. 7聯(lián)邦近端算法 39
3. 7. 1算法框架及參數(shù) 40
3. 7. 2模塊介紹 41
3. 7. 3算法流程 42
3. 8不可知聯(lián)邦學(xué)習(xí)算法 43
3. 9 基于概率的聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)匹配算法Ⅰ: 單隱層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)匹配算法 50
3. 9. 1算法框架及參數(shù) 50
3. 9. 2模塊介紹 53
3. 9. 3算法流程 56
3. 10基于概率的聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)匹配算法Ⅱ: 多隱層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)匹配算法 57
3. 10. 1算法框架及參數(shù) 57
3. 10. 2模塊介紹 59
3. 10. 3算法流程 63
3.11聯(lián)邦匹配平均算法 64
3. 11. 1算法框架及參數(shù) 64
3. 11. 2目標(biāo)函數(shù) 65
3. 11. 3算法流程 66
3. 12本章小結(jié) 67
第 4 章聯(lián)邦回歸算法 69
4.1聯(lián)邦機(jī)器學(xué)習(xí)算法的定義 69
4. 1. 1水平型分布數(shù)據(jù) 70
4.1. 2垂直型分布數(shù)據(jù) 70
4. 2線性回歸 70
4. 2. 1橫向線性回歸 71
4. 2. 2縱向線性回歸 74
4. 3邏輯回歸 80
4. 3. 1橫向邏輯回歸 81
4. 3. 2縱向邏輯回歸 88
4. 4本章小結(jié) 96
第 5 章聯(lián)邦分類(lèi)算法 97
5.1樸素貝葉斯分類(lèi)法 97
5. 1. 1貝葉斯定理 97
5. 1. 2樸素貝葉斯分類(lèi)的思想和工作過(guò)程 97
5. 1. 3橫向樸素貝葉斯分類(lèi) 98
5.1. 4縱向樸素貝葉斯分類(lèi) 102
5. 2支持向量機(jī) 107
5. 2. 1橫向支持向量機(jī) 109
5. 2. 2縱向支持向量機(jī) 116
5. 3本章小結(jié) 124
第 6 章聯(lián)邦樹(shù)模型 125
6. 1決策樹(shù) 125
6. 1. 1橫向決策樹(shù) 126
6. 1. 2縱向決策樹(shù) 131
6.2XGBoost 138
6. 2. 1參數(shù)及含義 139
6. 2. 2加法同態(tài) 140
6.2. 3SecureBoost 算法的流程 140
6. 3本章小結(jié) 143
第 7 章聯(lián)邦推薦算法 145
7. 1K 均值算法 145
7.1. 1橫向K 均值聚類(lèi)算法 146
7. 1. 2縱向K 均值聚類(lèi)算法 149
7. 1. 3任意數(shù)據(jù) K 均值聚類(lèi)算法 158
7. 1. 4安全兩方 K 均值聚類(lèi)算法 162
7. 2因子分解機(jī) 166
7.3基于近鄰的協(xié)同過(guò)濾算法 171
7. 3. 1基于近鄰的傳統(tǒng)協(xié)同過(guò)濾算法 171
7. 3. 2基于用戶的聯(lián)邦協(xié)同過(guò)濾算法 173
7. 4基于矩陣的協(xié)同過(guò)濾算法 178
7. 4. 1基于矩陣的傳統(tǒng)協(xié)同過(guò)濾算法 178
7. 4. 2基于矩陣的聯(lián)邦協(xié)同過(guò)濾算法 178
7. 5矩陣分解算法 186
7. 5. 1基于 SGD 的聯(lián)邦矩陣分解算法 186
7. 5. 2基于多視圖的聯(lián)邦矩陣分解算法 190
7. 5. 3興趣點(diǎn)推薦算法 195
7. 5. 4基于差分隱私的聯(lián)邦矩陣分解算法 197
7. 5. 5基于混淆電路的聯(lián)邦矩陣分解算法 200
7. 5. 6基于相似度的聯(lián)邦矩陣分解算法 205
7. 5. 7基于因子分析的聯(lián)邦矩陣分解算法 209
7.5. 8基于深度學(xué)習(xí)的聯(lián)邦矩陣分解算法 211
7. 6本章小結(jié) 213
第 8 章聯(lián)邦學(xué)習(xí)系統(tǒng)的隱私與安全 215
8.1問(wèn)題描述與安全模型 215
8. 2聯(lián)邦學(xué)習(xí)隱私保護(hù)技術(shù) 216
8. 2. 1秘密共享 216
8. 2. 2不經(jīng)意傳輸 218
8. 2. 3混淆電路 220
8. 2. 4同態(tài)加密 222
8. 2. 5差分隱私 224
8.3聯(lián)邦學(xué)習(xí)安全防護(hù)技術(shù) 226
8. 3. 1密碼算法 226
8. 3. 2身份認(rèn)證 229
8. 3. 3通信安全 231
8. 3. 4存儲(chǔ)安全 233
8. 3. 5可信計(jì)算 235
8. 4本章小結(jié) 237
第 9 章聯(lián)邦學(xué)習(xí)的服務(wù)質(zhì)量 239
9.1聯(lián)邦學(xué)習(xí)服務(wù)質(zhì)量的定義 239
9. 1. 1聯(lián)邦學(xué)習(xí)服務(wù)質(zhì)量的由來(lái) 239
9. 1. 2什么是聯(lián)邦學(xué)習(xí)服務(wù)質(zhì)量評(píng)估 241
9. 2聯(lián)邦學(xué)習(xí)服務(wù)質(zhì)量的評(píng)估維度 242
9. 2. 1模型性能 242
9. 2. 2數(shù)據(jù)傳輸效率 243
9. 2. 3網(wǎng)絡(luò)性能 243
9. 2. 4計(jì)算資源
9. 2. 5聯(lián)邦建模的魯棒性
9. 3聯(lián)邦學(xué)習(xí)服務(wù)質(zhì)量的理論體系
9. 3. 1模型性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)
9. 3. 2聯(lián)邦學(xué)習(xí)的通信指標(biāo)
9. 3. 3資源調(diào)度代價(jià)
9. 3. 4聯(lián)邦建模的魯棒性
9. 3. 5隱私保護(hù)技術(shù)的選取
9. 3. 6權(quán)值更新方法
9. 4提升聯(lián)邦學(xué)習(xí)服務(wù)質(zhì)量的方法
9. 4. 1聯(lián)邦學(xué)習(xí)的算法優(yōu)化
9. 4. 2聯(lián)邦學(xué)習(xí)的通信優(yōu)化
9. 4. 3聯(lián)邦學(xué)習(xí)的末位淘汰
9. 4. 4增強(qiáng)聯(lián)邦學(xué)習(xí)系統(tǒng)的魯棒性
9.5本章小結(jié)
第 10 章聯(lián)邦學(xué)習(xí)的研究趨勢(shì)
10.1聯(lián)邦學(xué)習(xí)的優(yōu)化研究
10. 2聯(lián)邦學(xué)習(xí)的安全和隱私研究
10. 3聯(lián)邦學(xué)習(xí)的應(yīng)用領(lǐng)域研究
10. 4本章小結(jié)

附錄
附錄 ACholesky 分解
附錄 BLDLT 分解
附錄 C共軛梯度法
參考文獻(xiàn)