近日,計算機與控制工程學(xué)院趙金東博士團隊論文《A Privacy Preserving Framework for Federated Learning in Smart Healthcare Systems》被數(shù)據(jù)檢索領(lǐng)域頂級期刊《Information Processing & Management》(簡稱IPM,CCFB類期刊)正式接收。我校趙金東博士、寧波諾丁漢大學(xué)計算機專業(yè)李達(dá)三首席教授Vladimir Brusic博士為共同通訊作者,煙臺大學(xué)計算機與控制工程學(xué)院為第一作者單位。
該論文針對智慧醫(yī)療領(lǐng)域隱私泄露和安全問題進行了分析研究,提出了基于環(huán)簽名技術(shù)和聯(lián)邦學(xué)習(xí)的智慧醫(yī)療系統(tǒng)架構(gòu)。在系統(tǒng)中,人體生理指標(biāo)由可穿戴設(shè)備采集,利用邊緣計算設(shè)備進行本地訓(xùn)練,模型參數(shù)上傳至中心服務(wù)器進行疾病預(yù)測。在此過程中,系統(tǒng)使用無證書環(huán)簽名隱藏數(shù)據(jù)來源,可以有效抵抗源推理攻擊;所提出的簽名批量驗證算法能夠大大降低服務(wù)器的計算負(fù)載,使得基于可穿戴設(shè)備的智慧醫(yī)療系統(tǒng)能夠大規(guī)模部署實施。
該成果的研究背景是山東楞嚴(yán)醫(yī)療科技有限公司的產(chǎn)品需求,Vladimir Brusic博士是該公司的首席科學(xué)家,也是煙臺市開發(fā)區(qū)“基于AI算法的智能心臟監(jiān)測系統(tǒng)”項目創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊的帶頭人,計控學(xué)院趙金東、王璇和武栓虎作為團隊成員一起參與到了該項目的研究當(dāng)中,該論文也是計控學(xué)院校企合作的重要科研產(chǎn)出之一。

圖1使用聯(lián)邦學(xué)習(xí)的智慧醫(yī)療系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖2使用環(huán)簽名進行隱私保護的智慧醫(yī)療系統(tǒng)框架