【金猿技术展】同盾科技知识联邦技术——3.0人工智能的坚强基石

原创同盾科技数据猿

同盾科技技术

该技术由同盾科技申报并参与“数据猿年度金猿策划活动——2020大数据产业创新技术突破榜榜单及奖项”评选。

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同盾科技知识联邦技术是一个国产原创、自主可控、全球引领的技术，该技术在解决了数据割裂和数据安全问题的同时，可以进一步开展跨源跨域的知识发现、表示、归纳、推理和演绎，为人工智能3.0奠定了坚强的基石。

知识联邦技术从信息层、模型层、认知层、知识层四个层面来实现知识共创和共享。信息层通过安全多方计算在密文空间上直接进行计算或学习，进而提取或发现知识；模型层联邦与传统的联邦学习相似，基于模型加密交互共创知识，并实现知识共享；认知层对同/异构数据进行认知学习之后进行集成或多模态融合，进而生成复杂的知识网络；知识层对分布的知识进一步学习提炼，实现基于知识的表达推理及智能决策。

目前同盾知识联邦技术已经在多家金融机构开始试点，包括多头共贷、智能风控、反欺诈、企业征信等，后续同盾将继续在医疗、保险、政务、数字城市等涉及数据隐私保护行业加大落地投入。

以智能金融行业为例。很多地方政府为了盘活地方中小微经济，组织了不少面向产业链或者供应链的撮合平台，一方面撮合上下游产业供给，一方面对接银行资金。这类中小微融资扶持平台跨智慧金融和智慧政务场景，需要打通政务、税务、银行、企业及个人等安全和隐私要求差异较大的异构数据，采用知识联邦的方式对信息/流程进行安全串联。知识联邦技术可以提供强有力的支撑平台和监管等安全和监管标准工具，满足复杂的多层次需求。

技术说明

同盾打造了一套全新的轻量级联邦通信框架——离子键，作为知识联邦技术的底层基础设施。离子键联邦通信框架技术可以大大提升联邦算法的性能，与开源框架比较，联邦模型训练时间可压缩至原来的六分之一，并能大幅减少服务器资源需求，降低联邦平台部署时间，进而全面提升联邦平台的交付速度。

离子键作为联邦通信框架，是联邦参与方之间相互同连通的唯一出入口，负责所有数据的发送和接收。离子键具有如下三大特性，能极大降低通信成本，提高达成共识效率。

1、云原生的架构设计。通讯服务使用单文件部署，无外部依赖，可以做到开箱即用。原生的采用无状态容器化的服务，支持k8s部署，以及水平扩展。

2、轻量级和高性能。使用Go语言开发的通讯服务，具备极高的网络并发性能。基于gRPC协议流式进行通讯，通过HTTP2.0多路复用技术，减少ssl加密传输的握手开销，降低延迟，并支持大数据量传输。容器镜像只有30MB，启动速度极快，运行占用内存不足50兆，节约更多资源给算法使用。使用Redis进行数据缓存，通讯性能不受硬盘IO影响。

3、开发者友好。Ionic Bond为Python语言的SDK提供友好的API，支持丰富的通讯模式，集成https proxy功能，为算法和智邦平台前后端提供统一的数据交互入口。

通过联邦算法对离子键的通信效率进行测试发现，相较于当前流行的开源方案，离子键联邦通信框架可以使联邦训练时间最多压缩到原来的六分之一，并大幅压缩服务器资源需求，降低联邦平台的部署时间，进而全面提升联邦平台的交付速度，为同盾知识联邦技术提供了很好的支撑。

开发团队

●带队负责人：李晓林

李晓林教授，同盾科技合伙人兼人工智能研究院院长，知识联邦产学研联盟理事长，中科院医学所首席教授，美国公立常春藤佛罗里达大学终身正教授和校级教授。美国罗格斯大学计算机工程博士，浙江大学智能CAD硕士。作为创始中心主任，他牵头创立了全美首个国家级深度学习研究中心CBL，包括佛罗里达大学，卡内基梅隆大学（机器学习全美第一），俄勒冈大学和密苏里大学80余位知名教授，得到美国国家科学基金和30余家知名企业资助。他发表了150余篇会议及期刊文章，5本书，几十项专利及专利申请。他获得了美国国家科学基金（NSF）杰出青年教授奖，NSF ICorp最佳创业团队奖，未来互联网应用奖，及多篇最佳会议论文奖。他的团队是全美最早贯通深度学习、云计算、安全隐私和物联网的少数团队之一，并且在每个领域都获得最佳论文。他首创的“知识联邦”理论体系，超越国外的联邦学习概念，是国产原创、自主可控、国际领先的技术突破。并推出工业级产品同盾智邦平台（iBond），联邦数据安全交换协议（FLEX），开放智能操作系统天启（InceptionAI）。他的学术生涯贯穿AI 1.0 和 AI 2.0，正在带领同盾人工智能研究院努力打造可信AI 3.0 。

●重要参与及贡献者：李宏宇

李宏宇博士，复旦大学计算机科学博士、电子工程系博士后，东芬兰大学计算机科学博士，同盾科技首席深度学习专家，负责深度学习实验室。研究领域涉及联邦学习、知识联邦、强化学习、元学习、迁移学习和数据安全等。主导完成了企业内部多个技术攻关项目，相关成果已经成功应用到业务部门系统中。首次完成联邦学习+区块链金融保险实践，并在互联网金融和保险领域形成了一系列完善的产品创新和运营流程优化解决方案。

李宏宇博士是国际电气和电子工程师协会（IEEE）会员、中国人工智能协会会员、人工智能伦理道德专业委员会（筹）委员、福建省旅游局智慧旅游专家顾问、中博重庆智库专家。曾获得MSRA“微软学者”、芬兰Emil Aaltonen Säätiö奖、上海市浦江人才、众安保险技术创新奖。发表80余篇学术论文，发明专利20余项，出版专著1部。曾任同济大学软件学院副教授、博导、视觉色彩媒体实验室主任、院长助理，众安保险&众安科技首席机器学习专家、高级研究员。主持和参与国家863、国家自然科学基金、上海市科委、欧盟资助的研究项目10余项。

●隶属机构：同盾科技

同盾科技成立于2013年，是中国智能分析和决策领域领军企业，以人工智能、云计算、大数据三大核心技术体系为基础，基于对数据的探索洞察和深刻理解，将深度学习、联邦学习等领先技术与业务场景深度融合，为金融、保险、互联网、政务、零售、物流等行业提供智能分析与决策服务，赋能并激发客户，帮助客户做出更佳决策。截至目前，团队规模超千人，累计已有超过一万家客户选择了同盾的产品及服务。