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網(wǎng)絡(luò)智能化已成為網(wǎng)絡(luò)演進和創(chuàng)新的重要方向，在滿足AI技術(shù)與通信網(wǎng)絡(luò)深度融合的同時，如何增強數(shù)據(jù)隱私保護、減少數(shù)據(jù)大量匯聚帶寬開銷、提高分布式算力資源利用率是網(wǎng)絡(luò)智能化所面臨的實際問題。聯(lián)邦學(xué)習(xí)技術(shù)可實現(xiàn)在數(shù)據(jù)不出域條件下的多方聯(lián)合AI建模，是平衡數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)利用以及資源開銷的重要途徑。

中國移動研究院歷經(jīng)三年多的研究與探索，創(chuàng)新性提出基于聯(lián)邦學(xué)習(xí)的分布式智能架構(gòu)，并正式寫入3GPP R18技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)TS 23.288，實現(xiàn)智能化、聯(lián)邦學(xué)習(xí)與通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的首次突破。

項目團隊主導(dǎo)定義了四項關(guān)鍵技術(shù)：一是多主體協(xié)同訓(xùn)練，制定網(wǎng)絡(luò)開展聯(lián)邦學(xué)習(xí)的通用性流程，完成服務(wù)端與客戶端間全局模型聚合、本地模型更新的迭代交互，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實體執(zhí)行聯(lián)邦學(xué)習(xí)訓(xùn)練的高效協(xié)同；二是網(wǎng)絡(luò)能力登記，定義網(wǎng)絡(luò)實體的聯(lián)邦學(xué)習(xí)能力描述信息及流程，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)對聯(lián)邦學(xué)習(xí)服務(wù)端、客戶端的服務(wù)注冊和尋址發(fā)現(xiàn)；三是動態(tài)成員管理，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)負載、數(shù)據(jù)可用性、數(shù)據(jù)質(zhì)量等因素，引入多樣性、靈活性的聯(lián)邦學(xué)習(xí)成員選擇機制，成員組可通過服務(wù)端選擇、客戶端主動加入/退出等諸多方式進行動態(tài)更新；四是訓(xùn)練策略調(diào)優(yōu)，建立消費者與聯(lián)邦學(xué)習(xí)服務(wù)端的探詢機制，消費者可實時獲取聯(lián)合訓(xùn)練的性能指標(biāo)等信息，并按需更新訓(xùn)練策略，以優(yōu)化模型性能。

基于NWDAF的聯(lián)邦學(xué)習(xí)示意圖

基于聯(lián)邦學(xué)習(xí)的分布式智能架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)正式寫入通信網(wǎng)絡(luò)國際標(biāo)準(zhǔn)，成為網(wǎng)絡(luò)智能化的核心使能技術(shù)，得到了業(yè)界的廣泛關(guān)注和認可，有助于打破網(wǎng)元、網(wǎng)絡(luò)乃至行業(yè)間的數(shù)據(jù)壁壘，推進多樣化網(wǎng)絡(luò)智能化應(yīng)用的落地，使能千行百業(yè)。

未來，中國移動研究院將進一步強化聯(lián)邦學(xué)習(xí)與通信網(wǎng)絡(luò)融合的研究及應(yīng)用探索，以“資源共建、數(shù)安共保、效率共升、生態(tài)共融”為目標(biāo)，構(gòu)建分布式智能架構(gòu)技術(shù)體系，進一步拓展網(wǎng)絡(luò)智能化業(yè)務(wù)應(yīng)用場景，發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)作用，強化與產(chǎn)業(yè)各界緊密協(xié)作，推進產(chǎn)業(yè)成熟，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)AI規(guī)模性應(yīng)用，賦能萬物智聯(lián)。