Ученые разрабатывают революционный искусственный интеллект, сохраняющий конфиденциальность

Исследователи разработали инновационный метод машинного обучения, сохраняющий конфиденциальность, для геномных исследований, балансируя конфиденциальность данных с производительностью модели искусственного интеллекта.

Ученые разрабатывают революционный искусственный интеллект, сохраняющий конфиденциальность

Исследовательская группа KAUST разработала метод машинного обучения, который включает в себя набор алгоритмов, направленных на обеспечение конфиденциальности данных. Этот подход адресует основную проблему медицинских исследований, связанную с использованием искусственного интеллекта (ИИ) для анализа геномных данных без нарушения личной конфиденциальности.

Данные Omics часто содержат большое количество личной информации, такой как экспрессия генов и состав клеток, которая часто может быть связана с заболеваниями или состоянием здоровья человека. Модели искусственного интеллекта, обученные на этих данных, особенно модели глубокого обучения, могут удерживать личные данные о людях. Наша главная задача — найти оптимальный баланс между сохранением конфиденциальности и эффективностью модели.

Традиционный подход к обеспечению конфиденциальности данных заключается в шифровании. Однако для этого необходимо дешифровать данные для обучения, что требует значительных вычислительных ресурсов. Кроме того, обученная модель по-прежнему может содержать личную информацию, делая ее пригодной только для использования в безопасных средах.

Другой метод обеспечения конфиденциальности заключается в разбиении данных на более мелкие порции и обучении модели отдельно на каждой порции с использованием локальных алгоритмов обучения. Этот подход, известный как локальное или федеративное обучение, все же может привести к утечке личной информации в обученную модель. Метод дифференциальной конфиденциальности может быть использован для разделения данных таким образом, чтобы обеспечить конфиденциальность, но в результате создается "зашумленная" модель, что снижает ее полезность для точных исследований на основе генов.

Ведущий автор статьи и доктор философии Цзюэсяо Чжоу, сказал:

При использовании структуры дифференциальной конфиденциальности добавление устройства для перемешивания может улучшить производительность модели, сохраняя при этом тот же уровень конфиденциальности; однако предыдущий подход, основанный на централизованном тасовании, имеет серьезный недостаток в области безопасности, поскольку тасование может быть недобросовестным. Основным достижением нашего подхода является интеграция децентрализованного алгоритма перемешивания.

Он объясняет, что такой подход не только решает проблему доверия, но и обеспечивает лучший баланс между сохранением конфиденциальности и производительностью модели, обеспечивая при этом идеальную защиту конфиденциальности.

Команда продемонстрировала свой метод машинного обучения, сохраняющий конфиденциальность (называемый PPML-Omics), обучив три репрезентативные модели глубокого обучения трем сложным задачам, используя различные типы омиков. PPML-Omics не только создал оптимизированные модели с большей эффективностью, чем другие методы, но и продемонстрировал свою устойчивость к современным кибератакам.

Читайте также

OpenAI раскрыла шесть случаев необычного поведения ИИ — одна модель переписала инструкции для самой себя

OpenAI раскрыла шесть случаев необычного поведения ИИ — одна модель переписала инструкции для самой себя

Ученые МИСИС создали сверхпрочный алюминиевый сплав для 3D-печати

Ученые МИСИС создали сверхпрочный алюминиевый сплав для 3D-печати

В Китае научились подавлять опасные колебания на солнечной электростанции мощностью 500 МВт

В Китае научились подавлять опасные колебания на солнечной электростанции мощностью 500 МВт

В MIT создали наноустройство, которое имитирует работу нейронов с помощью механической памяти

В MIT создали наноустройство, которое имитирует работу нейронов с помощью механической памяти

В Ирландии создали ДНК-компьютер, способный считать без постоянного питания

В Ирландии создали ДНК-компьютер, способный считать без постоянного питания

Ученые удалили ядовитый сероводород из нефти звуком и вакуумом

Ученые удалили ядовитый сероводород из нефти звуком и вакуумом

ИИ-калькулятор снизит стоимость проектирования фибробетона на 30%

ИИ-калькулятор снизит стоимость проектирования фибробетона на 30%

Ученые использовали ИИ для создания несмываемых цветных изображений на металле

Ученые использовали ИИ для создания несмываемых цветных изображений на металле

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Британский визионер хочет запустить максимально дешевую миссию к Альфа Центавра

Британский визионер хочет запустить максимально дешевую миссию к Альфа Центавра

Tesla покажет новый Roadster 1 октября — спустя почти девять лет после первого анонса

Tesla покажет новый Roadster 1 октября — спустя почти девять лет после первого анонса

Ученые раскрыли тайну задержки британского поезда из-за солнечной бури 178 лет спустя

Ученые раскрыли тайну задержки британского поезда из-за солнечной бури 178 лет спустя

Пик Орионид и яркий Сатурн: что смотреть в небе в октябре

Пик Орионид и яркий Сатурн: что смотреть в небе в октябре

Под крупнейшей пустыней Китая обнаружили два крупных источника подземных вод

Под крупнейшей пустыней Китая обнаружили два крупных источника подземных вод