聯(lián)邦學(xué)習(xí)技術(shù)及應(yīng)用
定 價(jià)：79 元
- 作者：章輝、祝好、陳宏銘 編著
- 出版時(shí)間：2025/10/1
- ISBN：9787122486707
- 出 版 社：化學(xué)工業(yè)出版社
- 中圖法分類(lèi)：TP181
- 頁(yè)碼：220
- 紙張：
- 版次：01
- 開(kāi)本：16開(kāi)
本書(shū)系統(tǒng)闡釋聯(lián)邦學(xué)習(xí)這一新興技術(shù)的理論與應(yīng)用。開(kāi)篇詳解聯(lián)邦學(xué)習(xí)的背景、發(fā)展階段、模型架構(gòu)及分類(lèi)，深入剖析其隱私保護(hù)技術(shù)與安全挑戰(zhàn)。繼而探討聯(lián)邦學(xué)習(xí)在移動(dòng)邊緣網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、通信成本降低、資源分配策略及激勵(lì)機(jī)制設(shè)計(jì)等方面的創(chuàng)新應(yīng)用，揭示其與物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、大模型等技術(shù)的融合路徑。最后，結(jié)合通信、金融、醫(yī)療、交通等多行業(yè)場(chǎng)景，展現(xiàn)聯(lián)邦學(xué)習(xí)在網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化、用戶行為分析、安全通信等領(lǐng)域的實(shí)踐價(jià)值。
全書(shū)兼具理論深度與實(shí)踐指導(dǎo)，為讀者提供從基礎(chǔ)原理到行業(yè)解決方案的全面參考，助力解決數(shù)據(jù)隱私、通信效率等核心問(wèn)題。
本書(shū)適合通信行業(yè)從業(yè)者，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算領(lǐng)域的研究人員及工程師學(xué)習(xí)使用，也可用作高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生教學(xué)用書(shū)。
第 1 章 聯(lián)邦學(xué)習(xí)簡(jiǎn)介 001～039
1.1 聯(lián)邦學(xué)習(xí)的背景 002
1.2 聯(lián)邦學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展階段 004
1.2.1 早期探索階段 004
1.2.2 技術(shù)成熟階段 004
1.2.3 應(yīng)用拓展階段 004
1.3 聯(lián)邦學(xué)習(xí)的定義 004
1.4 聯(lián)邦學(xué)習(xí)的特點(diǎn) 005
1.5 聯(lián)邦學(xué)習(xí)的模型架構(gòu)及訓(xùn)練過(guò)程 006
1.5.1 聯(lián)邦學(xué)習(xí)模型架構(gòu)概述 006
1.5.2 本地模型 006
1.5.3 中央服務(wù)器 007
1.5.4 通信網(wǎng)絡(luò) 007
1.5.5 模型聚合算法 007
1.5.6 訓(xùn)練過(guò)程 007
1.5.7 其他模型架構(gòu) 009
1.6 聯(lián)邦學(xué)習(xí)的分類(lèi) 011
1.6.1 橫向聯(lián)邦學(xué)習(xí) 011
1.6.2 縱向聯(lián)邦學(xué)習(xí) 013
1.6.3 聯(lián)邦遷移學(xué)習(xí) 015
1.7 聯(lián)邦學(xué)習(xí)的隱私與安全問(wèn)題 016
1.7.1 隱私問(wèn)題 016
1.7.2 安全問(wèn)題 023
1.8 聯(lián)邦學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 029
1.9 聯(lián)邦學(xué)習(xí)的應(yīng)用 032
1.9.1 應(yīng)用領(lǐng)域 032
1.9.2 應(yīng)用案例 032
1.10 聯(lián)邦學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì) 034
1.11 聯(lián)邦學(xué)習(xí)面臨的挑戰(zhàn) 035
1.11.1 通信效率問(wèn)題 035
1.11.2 數(shù)據(jù)傾斜問(wèn)題 037
1.11.3 系統(tǒng)異構(gòu)性問(wèn)題 038
1.11.4 安全與隱私問(wèn)題 038
1.11.5 激勵(lì)機(jī)制設(shè)計(jì)問(wèn)題 039
1.11.6 標(biāo)準(zhǔn)化與互操作性問(wèn)題 039
第 2 章 聯(lián)邦學(xué)習(xí)應(yīng)用于移動(dòng)邊緣網(wǎng)絡(luò) 040～064
2.1 移動(dòng)邊緣網(wǎng)絡(luò)背景 041
2.2 移動(dòng)邊緣網(wǎng)絡(luò)中的聯(lián)邦學(xué)習(xí) 042
2.2.1 分布式機(jī)器學(xué)習(xí) 043
2.2.2 去中心化聯(lián)邦學(xué)習(xí) 044
2.2.3 自適應(yīng)聯(lián)邦學(xué)習(xí) 045
2.3 移動(dòng)邊緣網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 046
2.3.1 移動(dòng)邊緣網(wǎng)絡(luò)模型 047
2.3.2 聯(lián)邦學(xué)習(xí)的系統(tǒng)模型 050
2.3.3 聯(lián)邦學(xué)習(xí)的性能分析 054
2.4 移動(dòng)邊緣網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用聯(lián)邦學(xué)習(xí)的發(fā)展 058
2.4.1 移動(dòng)邊緣網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用聯(lián)邦學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì) 058
2.4.2 移動(dòng)邊緣網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用聯(lián)邦學(xué)習(xí)存在的挑戰(zhàn) 060
2.4.3 移動(dòng)邊緣網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用聯(lián)邦學(xué)習(xí)的未來(lái)發(fā)展方向 063
第 3 章 聯(lián)邦學(xué)習(xí)對(duì)通信成本的優(yōu)化 065～109
3.1 邊緣和終端計(jì)算 067
3.1.1 邊緣計(jì)算的歷史與發(fā)展 068
3.1.2 邊緣計(jì)算概述 069
3.1.3 邊緣計(jì)算的應(yīng)用場(chǎng)景 070
3.1.4 邊緣計(jì)算的體系結(jié)構(gòu) 071
3.1.5 邊緣計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù) 072
3.1.6 邊緣計(jì)算的架構(gòu) 074
3.1.7 邊緣計(jì)算的分類(lèi) 078
3.1.8 邊緣計(jì)算的案例算法 079
3.1.9 邊緣和終端計(jì)算的優(yōu)勢(shì) 091
3.2 模型壓縮 094
3.2.1 結(jié)構(gòu)化更新與概略化更新 095
3.2.2 量化權(quán)重壓縮 096
3.2.3 模型剪枝 097
3.2.4 有損壓縮技術(shù)在模型壓縮中的應(yīng)用 101
3.2.5 基于模型壓縮的優(yōu)化方法 102
3.3 聯(lián)邦學(xué)習(xí)增強(qiáng)隱私安全 105
3.3.1 隱私安全 105
3.3.2 模型更新檢測(cè) 108
第 4 章 聯(lián)邦學(xué)習(xí)中激勵(lì)機(jī)制設(shè)計(jì) 110～135
4.1 聯(lián)邦學(xué)習(xí)中引入激勵(lì)機(jī)制的必要性 111
4.2 激勵(lì)機(jī)制簡(jiǎn)介 111
4.2.1 激勵(lì)機(jī)制基本概念 111
4.2.2 激勵(lì)機(jī)制常見(jiàn)評(píng)價(jià)指標(biāo) 112
4.3 聯(lián)邦學(xué)習(xí)中激勵(lì)機(jī)制設(shè)計(jì)類(lèi)別 113
4.3.1 同步聯(lián)邦學(xué)習(xí)激勵(lì)機(jī)制 113
4.3.2 異步聯(lián)邦學(xué)習(xí)激勵(lì)機(jī)制 114
4.4 設(shè)計(jì)案例分析：異步聯(lián)邦學(xué)習(xí)在線激勵(lì)機(jī)制設(shè)計(jì) 115
4.4.1 系統(tǒng)建模與問(wèn)題表述 115
4.4.2 在線激勵(lì)機(jī)制設(shè)計(jì) 122
4.4.3 改進(jìn)OIMAF 128
4.4.4 仿真分析 130
第 5 章 聯(lián)邦學(xué)習(xí)對(duì)資源分配的優(yōu)化 136～148
5.1 網(wǎng)絡(luò)資源分配模型 137
5.1.1 網(wǎng)絡(luò)資源分配 137
5.1.2 用戶選擇 137
5.1.3 分布式學(xué)習(xí)模型 137
5.1.4 分布式學(xué)習(xí)模型對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源分配的優(yōu)化作用 139
5.2 聯(lián)邦學(xué)習(xí)中的資源分配問(wèn)題 140
5.2.1 參與者選擇 140
5.2.2 無(wú)線與計(jì)算資源管理 143
5.2.3 適應(yīng)性聚合 143
5.2.4 激勵(lì)機(jī)制 145
5.3 聯(lián)邦學(xué)習(xí)中的資源分配優(yōu)化 146
5.3.1 單目標(biāo)優(yōu)化 146
5.3.2 多目標(biāo)優(yōu)化 147
5.3.3 性能分析 148
第 6 章 聯(lián)邦學(xué)習(xí)與其他大數(shù)據(jù)技術(shù)的結(jié)合 149～170
6.1 聯(lián)邦學(xué)習(xí)與物聯(lián)網(wǎng) 150
6.1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 150
6.1.2 聯(lián)邦學(xué)習(xí)與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的技術(shù)優(yōu)勢(shì) 151
6.1.3 聯(lián)邦學(xué)習(xí)與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的系統(tǒng)模型 153
6.1.4 聯(lián)邦學(xué)習(xí)與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的應(yīng)用場(chǎng)景 160
6.2 聯(lián)邦學(xué)習(xí)與區(qū)塊鏈 165
6.2.1 區(qū)塊鏈技術(shù) 165
6.2.2 聯(lián)邦學(xué)習(xí)與區(qū)塊鏈結(jié)合的技術(shù)優(yōu)勢(shì) 166
6.2.3 聯(lián)邦學(xué)習(xí)與區(qū)塊鏈結(jié)合的應(yīng)用場(chǎng)景 167
6.3 聯(lián)邦學(xué)習(xí)與大模型 168
6.3.1 大模型與面臨的挑戰(zhàn) 168
6.3.2 聯(lián)邦學(xué)習(xí)與大模型訓(xùn)練 169
第 7 章 聯(lián)邦學(xué)習(xí)在通信行業(yè)中的應(yīng)用 171～179
7.1 行業(yè)背景 172
7.2 聯(lián)邦學(xué)習(xí)在通信行業(yè)中的應(yīng)用場(chǎng)景 172
7.2.1 對(duì)內(nèi)服務(wù) 172
7.2.2 對(duì)外服務(wù) 176
7.3 未來(lái)展望 179
第 8 章 聯(lián)邦學(xué)習(xí)在金融行業(yè)中的應(yīng)用 180～186
8.1 行業(yè)背景 181
8.2 聯(lián)邦學(xué)習(xí)在金融行業(yè)中的應(yīng)用場(chǎng)景 181
8.2.1 銀行業(yè)務(wù)場(chǎng)景 182
8.2.2 證券業(yè)務(wù)場(chǎng)景 183
8.2.3 保險(xiǎn)業(yè)務(wù)場(chǎng)景 184
8.2.4 金融監(jiān)管與執(zhí)法機(jī)構(gòu)業(yè)務(wù)場(chǎng)景 185
8.3 未來(lái)展望 186
第 9 章 聯(lián)邦學(xué)習(xí)在智慧醫(yī)療中的應(yīng)用 187～193
9.1 智慧醫(yī)療與大數(shù)據(jù)應(yīng)用 188
9.2 聯(lián)邦學(xué)習(xí)與智慧醫(yī)療結(jié)合的應(yīng)用場(chǎng)景 189
9.2.1 醫(yī)學(xué)影像分析 189
9.2.2 電子健康記錄管理 191
9.2.3 疾病預(yù)測(cè)與監(jiān)控 192
9.3 聯(lián)邦學(xué)習(xí)在智慧醫(yī)療中面臨的挑戰(zhàn) 192
9.3.1 數(shù)據(jù)異質(zhì)性 192
9.3.2 隱私泄露和安全性 193
9.3.3 通信成本和效率 193
9.3.4 法規(guī)政策要求 193
9.3.5 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化與互操作性 193
第 10 章 聯(lián)邦學(xué)習(xí)在智慧交通中的應(yīng)用 194～202
10.1 行業(yè)背景 195
10.2 聯(lián)邦學(xué)習(xí)在智慧交通中的應(yīng)用場(chǎng)景 196
10.2.1 智慧公交 196
10.2.2 智慧地鐵 198
10.2.3 智慧鐵路 199
10.2.4 智慧高速 200
10.3 未來(lái)展望 201
第 11 章 聯(lián)邦學(xué)習(xí)在智慧城市中的應(yīng)用 203～210
11.1 智慧城市 204
11.2 聯(lián)邦學(xué)習(xí)與智慧城市建設(shè) 205
11.2.1 數(shù)據(jù)隱私保護(hù) 205
11.2.2 分布式學(xué)習(xí)能力 206
11.2.3 模型個(gè)性化和泛化能力 206
11.2.4 靈活性和可擴(kuò)展性 206
11.2.5 應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)不平衡和異構(gòu)性 206
11.3 聯(lián)邦學(xué)習(xí)在智慧城市中的應(yīng)用場(chǎng)景 207
11.3.1 用水量監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè) 207
11.3.2 用電量監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè) 208
11.3.3 自動(dòng)駕駛出租車(chē)服務(wù) 208
11.3.4 城市環(huán)境監(jiān)測(cè) 209
11.3.5 公共安全監(jiān)測(cè) 209
11.4 未來(lái)展望 210
第 12 章 總結(jié)與展望 211～217
12.1 技術(shù)的靈活性和通用性 212
12.2 隱私保護(hù)和安全性 213
12.3 模型性能優(yōu)化與個(gè)性化 214
12.4 推動(dòng)跨領(lǐng)域和跨任務(wù)合作 215
12.5 標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程 216
參考文獻(xiàn) 218
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