一、引言

最近的ChatGPT(全稱:Chat Generative Pre-trained Transformer )在各類社交媒體上風(fēng)頭無二，其是由OpenAI開發(fā)的一個(gè)人工智能聊天機(jī)器人程序，于2022年11月推出。該程序使用基于GPT-3.5架構(gòu)的大型語言模型并通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)進(jìn)行訓(xùn)練，發(fā)布至今，OpenAI估值已漲至290億美元，上線兩個(gè)月后，用戶數(shù)量達(dá)到1億。再往前看2016年，人工智能已經(jīng)初現(xiàn)走向成熟的端倪，這一年隨著AlphaGo 擊敗人類頂尖圍棋選手李世石、柯潔，我們真正見證了人工智能（AI）的巨大潛力，并開始期望在許多應(yīng)用中使用更復(fù)雜，最先進(jìn)的AI技術(shù)，包括無人駕駛汽車，醫(yī)療保健。如今，人工智能技術(shù)正在幾乎每個(gè)行業(yè)中展示其優(yōu)勢。

但是，當(dāng)我們回顧AI的發(fā)展時(shí)，不可回避的是AI的發(fā)展經(jīng)歷了幾次起伏。人工智能會(huì)不會(huì)再下滑呢？什么時(shí)候出現(xiàn)？由于什么因素？當(dāng)前公眾對AI的興趣部分是由大數(shù)據(jù)的可用性驅(qū)動(dòng)的：2016年AlphaGo總共使用了30萬場游戲作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，以取得出色的成績。隨著AlphaGo的成功，人們自然希望像AlphaGo這樣的大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的AI將成為在我們生活的各個(gè)方面。但是，人們都很快意識(shí)到現(xiàn)實(shí)世界中的情況有些令人失望：

圖 1：人工智能發(fā)展挑戰(zhàn)

• 現(xiàn)實(shí)中，我們的數(shù)據(jù)質(zhì)量是非常有限甚至是差的，比如聊天數(shù)據(jù)中有很多噪音。
• 數(shù)據(jù)標(biāo)簽的收集是比較困難的，很多場景中的數(shù)據(jù)是沒有標(biāo)簽的。
• 數(shù)據(jù)是孤島的，這也是最重要一點(diǎn)，每家應(yīng)用的數(shù)據(jù)不一樣，比如主營社交軟件的公司用的是社交屬性數(shù)據(jù)，主營電商的公司用的是電商交易數(shù)據(jù)，銀行用的是信用數(shù)據(jù)，都是分散來應(yīng)用的?，F(xiàn)實(shí)中，如何進(jìn)行跨組織間的數(shù)據(jù)合作，會(huì)有很大的挑戰(zhàn)。
• 同時(shí)隱私保護(hù)政策變嚴(yán)格，這是重要的第二點(diǎn)，這些條例使得很多機(jī)構(gòu)不能夠把用戶的數(shù)據(jù)收集起來、集中起來做分析，數(shù)據(jù)被條例保護(hù)在用戶本地了。

數(shù)據(jù)是人工智能時(shí)代的石油，但是由于監(jiān)管法規(guī)和商業(yè)機(jī)密等因素限制，“數(shù)據(jù)孤島”現(xiàn)象越來越明顯。同時(shí)隨著政策法規(guī)的逐漸完善和公眾隱私保護(hù)意識(shí)加強(qiáng)，如何在保護(hù)數(shù)據(jù)隱私的前提下實(shí)現(xiàn)行業(yè)協(xié)作和協(xié)同治理，如何破解“數(shù)據(jù)孤島”和“數(shù)據(jù)隱私保護(hù)”的兩難困境，成為了當(dāng)下人工智能技術(shù)行業(yè)應(yīng)用中亟待解決的問題。

二、聯(lián)邦學(xué)習(xí)概述

2.1 “數(shù)據(jù)隱私保護(hù)”與“數(shù)據(jù)孤島”困境

數(shù)據(jù)孤島和數(shù)據(jù)隱私保護(hù)的兩難困境：一是來自于人工智能技術(shù)本身的特點(diǎn)，需要海量數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)；二是來自于世界范圍內(nèi)對數(shù)據(jù)隱私和安全的日益重視。

人工智能技術(shù)尤其是深度學(xué)習(xí)依賴于模型、 算法，更依輟于通過海量數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練。從而不斷改進(jìn)，僅依靠某一機(jī)構(gòu)所掌握的數(shù)據(jù)，無法實(shí)現(xiàn)技術(shù)的快速突破。理想狀態(tài)是在數(shù)據(jù)之間建立廣 泛連接，形成合力，創(chuàng)造更大價(jià)值。而現(xiàn)實(shí)情況是：有效數(shù)據(jù)往往難以獲取或以“數(shù)據(jù)孤島”的形式呈現(xiàn)。公司之間的數(shù)據(jù)共享需要用戶的授權(quán)，而許多用戶傾向于拒絕數(shù)據(jù)共享；即便一個(gè)公司內(nèi)部，數(shù)據(jù)壁壘也不易打通；互聯(lián)網(wǎng)巨頭的存在，使得少數(shù)公司襲斷大量數(shù)據(jù)。這些因素都會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)孤島，難以創(chuàng)造出“1+1>2”的數(shù)據(jù)價(jià)值。

全球范圍內(nèi)對數(shù)據(jù)隱私和安全的重視帶來了更大挑戰(zhàn)，這個(gè)挑戰(zhàn)導(dǎo)致大部分企業(yè)只擁用小數(shù)據(jù)，加劇了數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象的產(chǎn)生。歐盟出臺(tái)了首個(gè)關(guān)于數(shù)據(jù)隱私保護(hù)的法案《通用數(shù)據(jù)保護(hù)條例》 (General Data Protection Regulation, GDPR)，明確了對數(shù)據(jù)隱私保護(hù)的若干規(guī)定。和以往的行業(yè)規(guī)范不同，這是一個(gè)真正可以執(zhí)行的法律，并且條款非常清晰嚴(yán)格。例如，經(jīng)營者要允許用戶來表達(dá)數(shù)據(jù)“被遺忘”的愿望，即“我不希望你記住我過去的數(shù)據(jù)，并希望從現(xiàn)在起你不要利用我的數(shù)據(jù)來建?！?。與此同時(shí)，違背GDPR的后果也非常嚴(yán)重，罰款可以高達(dá)被罰機(jī)構(gòu)的全球營收的4%。Facebook 和Google已經(jīng)成為基于這個(gè)法案的第1批被告。而中國在2017年起實(shí)施的《中華人民共和國網(wǎng)絡(luò)安全法》和《中華人民共和國民法總則》中也指出：“網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者不得泄露、篡改、毀壞其收集的個(gè)人信息，并且與第三方進(jìn)行數(shù)據(jù)交易時(shí)需確保擬定的合同明確約定擬交易數(shù)據(jù)的范圍和數(shù)據(jù)保護(hù)義務(wù)”。這意味著對于用戶數(shù)據(jù)的收集必須公開、透明，企業(yè)、機(jī)構(gòu)之間在沒有用戶授權(quán)的情況下不能交換數(shù)據(jù)。

雖然有明確的法律法規(guī)并且在全球范圍內(nèi)達(dá)成了廣泛共識(shí)，但由于技術(shù)等因素的限制，實(shí)際應(yīng)用中，數(shù)據(jù)隱私保護(hù)仍然是難題。收集數(shù)據(jù)的一方往往不是使用數(shù)據(jù)的一方，例如A方收集數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)移到B方清洗，再轉(zhuǎn)移到C方建模，最后將模型賣給D方使用。這種數(shù)據(jù)在實(shí)體間轉(zhuǎn)移、交換和交易的形式違反了相關(guān)法律法規(guī)，并可能受到嚴(yán)厲的懲罰。如何在保護(hù)數(shù)據(jù)隱私的前提下，從技術(shù)上解決數(shù)據(jù)孤島的問題，在隱私安全和監(jiān)管要求下，如何讓AI系統(tǒng)更加高效、準(zhǔn)確地共同使用各自的數(shù)據(jù)，能夠在小數(shù)據(jù)（很少的樣本和特征）和弱監(jiān)督（有很少的標(biāo)注）的條件下做更好的模型，人們提出聯(lián)邦學(xué)習(xí)的解決方案，并且不斷探索其在具休行業(yè)場景下的應(yīng)用。

2.2 聯(lián)邦學(xué)習(xí)定義

數(shù)學(xué)定義：

定義N個(gè)數(shù)據(jù)持有者{F₁, F₂, F₃..., F_n}，他們都希望通過整合各自的數(shù)據(jù)  {D₁, D₂, D₃..., D_n}來訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型。傳統(tǒng)的方法是將所有數(shù)據(jù)放在一起使用 D=D₁ U D₂ U...U D_n來訓(xùn)練出一個(gè)模型 M_SUM，而聯(lián)邦系統(tǒng)是一個(gè)學(xué)習(xí)過程，在此過程中，所有數(shù)據(jù)持有者協(xié)作訓(xùn)練模型  M_FED，并且對任意一個(gè)數(shù)據(jù)持有者  F_i  不會(huì)將其獨(dú)享的數(shù)據(jù) D_i 暴露給其他人。除此之外，模型 M_FED  的準(zhǔn)確性定義為 V_FED  其應(yīng)該是非常接近于將數(shù)據(jù)集中放一起訓(xùn)練的模型 M_SUM 的準(zhǔn)確度 V_SUM. 用公式定義，讓 δ  為非負(fù)實(shí)數(shù)，如果

 | V_FED - V_SUM |< δ

則稱該聯(lián)邦學(xué)習(xí)算法有 δ  的精度損失。

圖 2.1：聯(lián)邦學(xué)習(xí)模型組成

在Peter等在綜述【1】中給出的上圖定義中可以清晰看出，聯(lián)邦學(xué)習(xí)指的是在滿足隱私保護(hù)和數(shù)據(jù)安全的前提下設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)框架，使得其中許多客戶端（例如移動(dòng)設(shè)備或整個(gè)組織）在中央服務(wù)器（例如服務(wù)提供商）的協(xié)調(diào)下共同訓(xùn)練模型，同時(shí)保持訓(xùn)練數(shù)據(jù)的去中心化及分散性，實(shí)現(xiàn)在不暴露數(shù)據(jù)的情況下分析和學(xué)習(xí)多個(gè)數(shù)據(jù)擁有者的數(shù)據(jù)。同時(shí)從定義中可以為其總結(jié)四大特征：

• 數(shù)據(jù)隔離：聯(lián)邦學(xué)習(xí)的整套機(jī)制在合作過程中，數(shù)據(jù)不會(huì)傳遞到外部，數(shù)據(jù)保留在本地，避免數(shù)據(jù)泄露，滿足用戶隱私保護(hù)和數(shù)據(jù)安全的需求。
• 無損：通過聯(lián)邦學(xué)習(xí)分散建模的效果和把數(shù)據(jù)合集中在一起建模的效果對比，幾乎是無損的。
• 共同獲益：能夠保證參與各方在保持獨(dú)立性的情況下，進(jìn)行信息與模型參數(shù)的加密交換，并同時(shí)獲得成長。
• 對等：在聯(lián)邦學(xué)習(xí)的框架下，各參與者地位對等，能夠?qū)崿F(xiàn)公平合作，不存在一方主導(dǎo)另一方的情況。

2.3 聯(lián)邦學(xué)習(xí)隱私性

隱私是聯(lián)邦學(xué)習(xí)的基本屬性之一，這需要安全模型和分析以提供有意義的隱私保證。在本節(jié)中，將簡要介紹和比較聯(lián)邦學(xué)習(xí)的不同隱私技術(shù)，并確定方法和潛力防止間接泄漏的挑戰(zhàn)。

多方安全計(jì)算（Secure Multi-party Computation, SMC）: 

SMC安全模型自然涉及多方參與，并在定義良好的模擬框架中提供安全證明，保證完全零知識(shí)，即每一方除了自己的輸入和輸出外一無所知。零知識(shí)是非常可取的，但是這種所需的屬性通常需要復(fù)雜的計(jì)算協(xié)議并且可能無法有效地實(shí)現(xiàn)。在某些情況下，如果提供安全保證，部分知識(shí)披露可能被認(rèn)為是可以接受的?？梢栽谳^低的安全要求下用 SMC 構(gòu)建安全模型以換取效率。

差分隱私計(jì)算（Differential Privacy）:

使用差分隱私或 k-匿名算法來保護(hù)數(shù)據(jù)隱私 。差分隱私計(jì)算、k-匿名計(jì)算和演化計(jì)算的方法包括在數(shù)據(jù)中加入噪聲，或者使用泛化方法來掩蓋某些敏感屬性，直到第三方無法區(qū)分個(gè)體，從而使數(shù)據(jù)無法被敵手恢復(fù)，進(jìn)而起到保護(hù)用戶隱私的作用。

同態(tài)加密計(jì)算（Homomorphic Encryption）: 

在機(jī)器學(xué)習(xí)過程中，還采用同態(tài)加密通過加密機(jī)制下的參數(shù)交換來保護(hù)用戶數(shù)據(jù)隱私。與差分隱私保護(hù)不同，數(shù)據(jù)和模型本身不傳輸，也無法通過對方的數(shù)據(jù)進(jìn)行猜測。因此，原始數(shù)據(jù)層面泄露的可能性很小。最近的工作采用同態(tài)加密來集中和訓(xùn)練云上的數(shù)據(jù)。在實(shí)踐中，加法同態(tài)加密被廣泛使用，并且需要進(jìn)行多項(xiàng)式逼近來評估機(jī)器學(xué)習(xí)算法中的非線性函數(shù)，從而導(dǎo)致準(zhǔn)確性和隱私之間的權(quán)衡。

2.4 聯(lián)邦學(xué)習(xí)分類

在實(shí)際應(yīng)用中，因?yàn)楣聧u數(shù)據(jù)具有不同的分布特點(diǎn)，所以聯(lián)邦學(xué)習(xí)也可分為：橫向聯(lián)邦學(xué)習(xí)、縱向聯(lián)邦學(xué)習(xí)、聯(lián)邦遷移學(xué)習(xí)3大類：

圖 2.2：聯(lián)邦學(xué)習(xí)分類

如果要對用戶行為建立預(yù)測模型，需要有一部分的特征，即原始特征，叫作 X ，例如用戶特征， 也必須要有標(biāo)簽數(shù)據(jù)，即期望獲得的答案，叫作 Y。比如，在金融領(lǐng)域，標(biāo)簽 Y 是需要被預(yù)測的用戶信用；在營銷領(lǐng)域，標(biāo)簽 Y 是用戶的購買愿望；在教育領(lǐng)域，則是學(xué)生掌握知識(shí)的程度等．用戶特征 X 加標(biāo)簽 Y 構(gòu)成了完整的訓(xùn)練數(shù)據(jù) (X,Y)。但是，在現(xiàn)實(shí)中，往往會(huì)遇到這種情況：各個(gè)數(shù)據(jù)集的用戶不完全相同，或用戶特征不完全相同。具體而言，以包含2個(gè)數(shù)據(jù)擁有方的聯(lián)邦學(xué)習(xí)為例，數(shù)據(jù)分布可以分為3種情況：

1. 2個(gè)數(shù)據(jù)集的用戶特征重疊部分較大，而用戶重疊部分較小，如圖2.2中(a)所示；
2. 2個(gè)數(shù)據(jù)集的用戶重疊部分較大，而用戶特征重疊部分較小，如圖2.2中(b)所示；
3. 2個(gè)數(shù)據(jù)集的用戶與用戶特征重疊部分都比較小，如圖2.2中(c)所示。

為了應(yīng)對以上3種數(shù)據(jù)分布情況，我們把聯(lián)邦學(xué)習(xí)分為橫向聯(lián)邦學(xué)習(xí)、縱向聯(lián)邦學(xué)習(xí)與聯(lián)邦遷移學(xué)習(xí)。

2.5 聯(lián)邦學(xué)習(xí)步驟

一般一個(gè)聯(lián)邦學(xué)習(xí)模型主要有聯(lián)邦學(xué)習(xí)系統(tǒng)架構(gòu)和加密模型訓(xùn)練兩大部分組成[2]。假設(shè)現(xiàn)有兩個(gè)數(shù)據(jù)擁有方（組織A和組織B）希望聯(lián)合訓(xùn)練一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型，它們的業(yè)務(wù)系統(tǒng)分別擁有各自用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)。此外，組織B還擁有模型需要預(yù)測的標(biāo)簽數(shù)據(jù)。出于數(shù)據(jù)隱私和安全考慮，組織A和組織B無法直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。此時(shí)，可使用聯(lián)邦學(xué)習(xí)系統(tǒng)建立模型，系統(tǒng)架構(gòu)由2部分構(gòu)成，如圖2.3所示：

圖 2.3：聯(lián)邦學(xué)習(xí)系統(tǒng)架構(gòu)

整個(gè)進(jìn)行的步驟可以分為：

（1）加密樣本對齊：由于2家組織的用戶群體并非完全重合，系統(tǒng)利用基于加密的用戶樣本對齊技術(shù)，在組織A和組織B不公開各自數(shù)據(jù)的前提下確認(rèn)雙方的共有用戶，并且不暴露不互相重疊的用戶，以便聯(lián)合這些用戶的特征進(jìn)行建模。

（2）加密模型訓(xùn)練：在確定共有用戶群體后，就可以利用這些數(shù)據(jù)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型。為了保證訓(xùn) 練過程中數(shù)據(jù)的保密性，需要借助第三方協(xié)作者C進(jìn)行加密訓(xùn)練。以線性回歸模型為例，訓(xùn)練過程可分為以下4步（如圖(b)所示）：

• 協(xié)作者C把公鑰分發(fā)給模型A和模型B，用以對訓(xùn)練過程中需要交換的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。
• 對齊數(shù)據(jù)A和對齊數(shù)據(jù)B之間以加密形式交互用于計(jì)算梯度的中間結(jié)果。
• 對齊數(shù)據(jù)A和對齊數(shù)據(jù)B分別基于加密的梯度值進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)對齊數(shù)據(jù)B根據(jù)其標(biāo)簽數(shù)據(jù)計(jì)算損失，并把這些結(jié)果匯總給協(xié)作者C。協(xié)作者C通過匯總結(jié)果計(jì)算總梯度并將其解密。
• 協(xié)作者C將解密后的梯度分別回傳給模型A和模型B；模型A和模型B根據(jù)梯度更新各自模型的參數(shù)。迭代上述步驟直至損失函數(shù)收斂，這樣就完成整個(gè)訓(xùn)練過程。在樣本對齊及模型訓(xùn)練過程中，組織A和組織B各自的數(shù)據(jù)均保留在本地，且訓(xùn)練中的數(shù)據(jù)交互也不會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)隱私泄露。因此，雙方在聯(lián)邦學(xué)習(xí)的幫助下得以實(shí)現(xiàn)合作訓(xùn)練模型。

（3）效果激勵(lì)：聯(lián)邦學(xué)習(xí)的一大特點(diǎn)就是它解決了為什么不同機(jī)構(gòu)要加入聯(lián)邦共同建模的問題，即建立模型以后模型的效果會(huì)在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)出來，并記錄在永久數(shù)據(jù)記錄機(jī)制（如區(qū)塊鏈）上。提供數(shù)據(jù)多的機(jī)構(gòu)會(huì)看到模型的效果也更好_[3]，這體現(xiàn)在對自己機(jī)構(gòu)的貢獻(xiàn)和對他人的貢獻(xiàn)。這些模型會(huì)向各個(gè)機(jī)構(gòu)反饋其在聯(lián)邦機(jī)制上的效果，并繼續(xù)激勵(lì)更多機(jī)構(gòu)加入這一數(shù)據(jù)聯(lián)邦。

以上3個(gè)步驟的實(shí)施，既考慮了在多個(gè)機(jī)構(gòu)間共同建模的隱私保護(hù)和效果，又考慮了如何獎(jiǎng)勵(lì)貢獻(xiàn)數(shù)據(jù)多的機(jī)構(gòu)，以一個(gè)共識(shí)機(jī)制來實(shí)現(xiàn)，所以，聯(lián)邦學(xué)習(xí)是一個(gè)“閉環(huán)”的學(xué)習(xí)機(jī)制。

三、 總結(jié)展望

3.1 總結(jié)

聯(lián)邦學(xué)習(xí)作為隱私增強(qiáng)計(jì)算與人工智能相結(jié)合的新型技術(shù)范式，成為了解決數(shù)據(jù)安全與開放共享矛盾的一個(gè)重要技術(shù)路徑。聯(lián)邦學(xué)習(xí)中，用戶可以在自己的終端使用本地?cái)?shù)據(jù)對模型進(jìn)行訓(xùn)練，并將模型的加密參數(shù)進(jìn)行上傳匯總，將不同的模型更新進(jìn)行融合，優(yōu)化預(yù)測模型。

2022年是聯(lián)邦學(xué)習(xí)的技術(shù)分水嶺——從聯(lián)邦學(xué)習(xí)到可信聯(lián)邦學(xué)習(xí)。針對近兩年來隱私計(jì)算和聯(lián)邦學(xué)習(xí)發(fā)展和應(yīng)用中面臨的安全、效率等挑戰(zhàn)，“可信聯(lián)邦學(xué)習(xí)”被提出，這一范式將隱私保護(hù)、模型性能、算法效率作為核心，共同構(gòu)成了更加安全可信的聯(lián)邦學(xué)習(xí)。

3.2 落地展望

目前，聯(lián)邦學(xué)習(xí)已經(jīng)開始了在行業(yè)領(lǐng)域的落地探索，在不同的行業(yè)有多樣化的應(yīng)用場景和落地形態(tài)，未來在一些領(lǐng)域可能有以下廣闊前景_[4-10]：

在手機(jī)領(lǐng)域，近年來，移動(dòng)設(shè)備配備了越來越先進(jìn)的傳感和計(jì)算能力。再加上深度學(xué)習(xí) (Deep Learning，DL) 的進(jìn)步，這為有意義的應(yīng)用開辟了無數(shù)可能性，例如，用于智能車載和輔助駕駛。傳統(tǒng)的基于云的機(jī)器學(xué)習(xí) (Machine Learning，ML) 方法需要將數(shù)據(jù)集中在云服務(wù)器或數(shù)據(jù)中心。然而，這會(huì)導(dǎo)致與不可接受的延遲和通信效率低下相關(guān)的關(guān)鍵問題。為此，有人提出了移動(dòng)邊緣計(jì)算 (Mobile Edge Computing，MEC)，以使產(chǎn)生數(shù)據(jù)的邊緣設(shè)備變得更加智能。然而，傳統(tǒng)的移動(dòng)邊緣網(wǎng)絡(luò) ML 支持技術(shù)仍然需要與外部各方共享個(gè)人數(shù)據(jù)，例如邊緣服務(wù)器。最近，鑒于越來越嚴(yán)格的數(shù)據(jù)隱私立法和日益增長的隱私問題，聯(lián)邦學(xué)習(xí)（FL）的概念被引入。在 FL 中，終端設(shè)備使用其本地?cái)?shù)據(jù)來訓(xùn)練服務(wù)器所需的 ML 模型。然后終端設(shè)備將模型更新而不是原始數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器進(jìn)行聚合，這將進(jìn)一步加速產(chǎn)生數(shù)據(jù)的終端設(shè)備變得更加智能；

在風(fēng)控領(lǐng)域，多家金融機(jī)構(gòu)聯(lián)合建模的風(fēng)控模型能更準(zhǔn)確地識(shí)別信貸風(fēng)險(xiǎn)，聯(lián)合反欺詐。多家銀行建立的聯(lián)邦反洗錢模型，能解決該領(lǐng)域樣本少、數(shù)據(jù)質(zhì)量低的問題。

在智慧零售領(lǐng)域，聯(lián)邦學(xué)習(xí)能有效提升信息和資源匹配的效率。例如，銀行擁有用戶購買能力的特征，社交平臺(tái)擁有用戶個(gè)人偏好特征，電商平臺(tái)則擁有產(chǎn)品特點(diǎn)的特征，傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)模型無法直接在異構(gòu)數(shù)據(jù)上進(jìn)行學(xué)習(xí)，聯(lián)邦學(xué)習(xí)卻能在保護(hù)三方數(shù)據(jù)隱私的基礎(chǔ)上進(jìn)行聯(lián)合建模，為用戶提供更精準(zhǔn)的產(chǎn)品推薦等服務(wù)，從而打破數(shù)據(jù)壁壘，構(gòu)建跨領(lǐng)域合作。

在醫(yī)療健康領(lǐng)域，聯(lián)邦學(xué)習(xí)對于提升醫(yī)療行業(yè)協(xié)作水平更具有突出意義。在推進(jìn)智慧醫(yī)療的過程中，病癥、病理報(bào)告、檢測結(jié)果等病人隱私數(shù)據(jù)常常分散在多家醫(yī)院、診所等跨區(qū)域、不同類型的醫(yī)療機(jī)構(gòu)，聯(lián)邦學(xué)習(xí)使機(jī)構(gòu)間可以跨地域協(xié)作而數(shù)據(jù)不出本地，多方合作建立的預(yù)測模型能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測痛癥、基因疾病等疑難病。如果所有的醫(yī)療機(jī)構(gòu)能建立一個(gè)聯(lián)邦學(xué)習(xí)聯(lián)盟，或許可以使人類的醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)邁上一個(gè)全新的臺(tái)階。