利用FLARE進(jìn)行聯(lián)邦學(xué)習(xí)

時(shí)間：2022-04-16 17:39:01 | 來(lái)源：行業(yè)動(dòng)態(tài)

時(shí)間：2022-04-16 17:39:01 來(lái)源：行業(yè)動(dòng)態(tài)

聯(lián)邦學(xué)習(xí)是一種隱私保護(hù)技術(shù)，在處理稀疏、保密或缺乏多樣性的數(shù)據(jù)時(shí)特別有用。但它對(duì)于大型數(shù)據(jù)集也很有用，因?yàn)榻M織的數(shù)據(jù)采集方法或者患者或客戶(hù)統(tǒng)計(jì)技術(shù)在處理此類(lèi)數(shù)據(jù)集時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)偏差。



許多其他軟件制造商（如美國(guó)放射學(xué)會(huì)的AI LAB和Rhino Health）開(kāi)始通過(guò)其聯(lián)合學(xué)習(xí)平臺(tái)在NVIDIA AI Enterprise上驗(yàn)證他們的軟件，通過(guò)集成到通用的醫(yī)療健康IT基礎(chǔ)設(shè)施中來(lái)簡(jiǎn)化部署。

NVIDIA FLARE（全稱(chēng)為Federated Learning Application Runtime Environment，聯(lián)邦學(xué)習(xí)應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)環(huán)境）是NVIDIA Clara Train聯(lián)邦學(xué)習(xí)軟件的底層引擎，該軟件已用于醫(yī)學(xué)成像、基因分析、腫瘤學(xué)和新冠肺炎（COVID-19）研究中的AI應(yīng)用程序。利用此SDK，科研人員和數(shù)據(jù)科學(xué)家可以使其現(xiàn)有的機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)工作流程適應(yīng)分散工作范式。

提供NVIDIA FLARE的源代碼可為科研人員和平臺(tái)開(kāi)發(fā)者帶來(lái)更多工具來(lái)定制其聯(lián)邦學(xué)習(xí)解決方案，從而更好地推動(dòng)在各行各業(yè)中應(yīng)用先進(jìn)的AI技術(shù)。

利用此SDK，科研人員可以選擇不同的聯(lián)邦學(xué)習(xí)架構(gòu)，并根據(jù)各個(gè)領(lǐng)域特有的應(yīng)用來(lái)定制方法。平臺(tái)開(kāi)發(fā)者可以使用NVIDIA FLARE為客戶(hù)提供構(gòu)建多方協(xié)作應(yīng)用程序所需的分布式基礎(chǔ)設(shè)施。

聯(lián)邦學(xué)習(xí)參與者協(xié)同訓(xùn)練或評(píng)估AI模型，同時(shí)無(wú)需匯集或交換每個(gè)組的專(zhuān)有數(shù)據(jù)集。為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，NVIDIA FLARE提供了不同的分布式架構(gòu)，包括點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、循環(huán)式和服務(wù)器-客戶(hù)端方法等。

通過(guò)使用服務(wù)器-客戶(hù)端方法（每個(gè)參與者學(xué)習(xí)的模型參數(shù)均發(fā)送到公共服務(wù)器并聚合為一個(gè)全局模型），NVIDIA牽頭開(kāi)展了多個(gè)聯(lián)邦學(xué)習(xí)項(xiàng)目，以幫助劃分胰腺癌種類(lèi)、對(duì)乳房X光檢查中的乳房密度進(jìn)行分類(lèi)以告知乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)，以及預(yù)測(cè)新冠肺炎患者的氧氣需求。

在使用NVIDIA FLARE進(jìn)行的兩個(gè)聯(lián)邦學(xué)習(xí)協(xié)作項(xiàng)目中也使用了服務(wù)器/客戶(hù)端架構(gòu)：NVIDIA與Roche Digital Pathology的科研人員合作，通過(guò)使用全視野數(shù)字切片進(jìn)行分類(lèi)成功完成內(nèi)部仿真；以及與荷蘭的Erasmus Medical Center合作開(kāi)發(fā)AI應(yīng)用程序，以識(shí)別與精神分裂癥病例相關(guān)的基因變異。

NVIDIA FLARE可與現(xiàn)有的AI方案（包括適用于醫(yī)學(xué)成像的開(kāi)源MONAI框架）相集成。