一、引言
在信息系统项目管理师的备考中,联邦学习是一个重要的知识点。尤其是横向联邦学习和纵向联邦学习的实施差异部分。理解这一知识点有助于我们更好地把握现代数据处理中的隐私保护和协同计算等重要概念。
二、横向联邦学习
(一)概念
横向联邦学习是指数据集中的用户特征重叠较多,而用户群体不同。例如多个不同地区的电商平台的用户购买行为数据,这些用户的年龄、性别、商品偏好等特征相似,但来自不同的平台。
(二)实施要点
1. 数据收集方面
- 主要收集不同数据源中相同特征的数据。在这个过程中,要注意数据的标准化,因为不同数据源的数据格式和取值范围可能不同。比如有的电商平台用数字1 - 5表示商品评分,有的用文字描述等级。
- 学习方法:可以通过实际案例分析来加深理解。找一些典型的横向联邦学习的应用案例,如不同银行之间的信用风险评估数据共享(在不泄露各自客户隐私的情况下),仔细剖析其中数据收集的步骤和遇到的问题。
2. 模型训练
- 采用联邦平均算法等分布式算法进行模型训练。各个参与方在本地使用自己的数据训练模型的一部分,然后将模型参数汇总进行平均等操作得到全局模型。
- 学习方法:手动推导算法公式,理解每一步的意义。同时,使用一些简单的模拟数据进行算法实践,比如自己设定几个小的数据集代表不同参与方的数据,然后按照算法步骤进行模型训练。
三、纵向联邦学习
(一)概念
纵向联邦学习则是数据集中的用户群体相同,但特征重叠较少。例如同一地区的不同医疗机构,患者的身份信息相同,但是检测的项目(特征)不同。
(二)实施要点
1. 数据对齐
- 这是纵向联邦学习的关键步骤。由于特征不同,需要通过一些技术手段将不同数据源中的用户数据进行对齐。常见的方法有基于加密技术的对齐方法,保证在不暴露隐私的情况下找到相同用户对应的不同特征数据。
- 学习方法:深入学习加密算法原理,如差分隐私加密等技术。可以通过阅读相关的学术论文来掌握这些技术的细节。
2. 联合建模
- 在数据对齐后进行联合建模。与横向联邦学习不同的是,纵向联邦学习的联合建模需要考虑特征的差异性对模型的影响。
- 学习方法:对比横向联邦学习的建模方式,分析其中的不同点。通过做一些针对性的练习题,巩固对纵向联邦学习联合建模的理解。
四、两者实施差异总结
(一)数据层面
横向联邦学习侧重于相同特征在不同数据源的整合,而纵向联邦学习重点在用户相同但不同特征的对齐。
(二)模型训练层面
横向联邦学习的模型训练算法相对更注重平均等操作来汇总不同数据源的模型参数;纵向联邦学习在模型训练时要更多考虑特征差异带来的影响。
五、结论
在备考信息系统项目管理师过程中,对于横向联邦学习和纵向联邦学习实施差异的理解需要从概念到实施要点全面掌握。通过多种学习方法如案例分析、公式推导、阅读论文等的结合,能够更好地应对考试中的相关题目,同时也能加深对这个前沿技术的理解,为今后在实际项目中的应用打下坚实的基础。
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