作为一个新兴的安全学习范式，在利用跨机构私人数据中，垂直联合学习（VFL）有望通过启用广告商和发布者私人拥有的补充用户属性的联合学习来改善广告模型。但是，将其应用于广告系统有两个关键的挑战：a）标记的重叠样本的有限规模，b）实时跨机构服务的高成本。在本文中，我们提出了一个半监督的拆卸框架VFED-SSD，以减轻这两个限制。我们确定：i）广告系统中有大量未标记的重叠数据，ii）我们可以通过分解联合模型来保持模型性能和推理成本之间的平衡。具体而言，我们开发了一个自制任务匹配的配对检测（MPD），以利用垂直分区的未标记数据并提出拆分知识蒸馏（SplitKD）架构，以避免跨机构服务。对三个工业数据集的实证研究表现出我们方法的有效性，在本地部署模式和联合部署模式下，所有数据集的中位数AUC分别提高了0.86％和2.6％。总体而言，我们的框架为实时展示广告提供了一种有效的联邦增强解决方案，其部署成本和大量绩效提升。

联合学习（FL）使独立方能够在保护数据隐私的同时协作建立机器学习（ML）模型。 FL的变体垂直联合学习（VFL）最近引起了人们的注意，因为VFL与企业对利用更有价值的功能的需求相匹配，以实现更好的模型性能而不会损害数据隐私。但是，传统的VFL可能会陷入数据缺陷，因为它只能用标签来利用标签的对准​​样品（属于不同的各方），而通常将大多数未对齐和未标记的样品均未使用。数据缺乏阻碍了联邦的努力。在这项工作中，我们提出了一个联合的混合自我监督的学习框架，即Fedhssl，以利用参与者的所有可用数据（包括未对准和未标记的样本）来培训联合VFL模型。 FEDHSSL的核心思想是利用各方之间对齐的样本的跨党派观点（即分散特征）和各方的本地观点（即增强）来提高通过SSL（SSL）的表示能力（例如，simsiam）。 FEDHSSL进一步利用各方共享的通用特征，以通过部分模型聚合来提高联合模型的性能。我们从经验上证明，与基线方法相比，我们的FEDHSSL实现了显着的性能增长，尤其是当标记样品数量较小时。我们对FedHSSL提供有关隐私泄漏的深入分析，这在现有的自我监督的VFL作品中很少讨论。我们研究了FEDHSSL的保护机制。结果表明，我们的保护可以阻止最先进的标签推理攻击。

物联网中的智能汽车，智能手机和其他设备（物联网）通常具有多个传感器，会产生多模式数据。联合学习支持从不同设备收集大量多模式数据，而无需共享原始数据。转移学习方法有助于将知识从某些设备传输到其他设备。联合转移学习方法受益于联合学习和转移学习。这个新提出的联合转移学习框架旨在将数据岛与隐私保护联系起来。我们的构建基于联合学习和转移学习。与以前的联合转移学习相比，每个用户应具有相同模式的数据（所有单峰或全模式），我们的新框架更为通用，它允许使用用户数据的混合分布。核心策略是为我们的两种用户使用两种不同但固有连接的培训方法。仅对单峰数据（类型1）的用户采用监督学习，而自我监督的学习则用于使用多模式数据（类型2）的用户，以适用于每种模式的功能及其之间的连接。类型2的这种联系知识将在培训的后期阶段有助于1键入1。新框架中的培训可以分为三个步骤。在第一步中，将具有相同模式的数据的用户分组在一起。例如，仅具有声音信号的用户在第一组中，只有图像的用户在第二组中，并且具有多模式数据的用户在第三组中，依此类推。在第二步中，在小组内执行联合学习，在该小组中，根据小组的性质，使用监督的学习和自学学习。大多数转移学习发生在第三步中，从前步骤获得的网络中的相关部分是汇总的（联合）。

联合学习（FL）是一种机器学习范式，本地节点在培训数据保持分散时进行了协作训练中心模型。现有的FL方法通常共享模型参数或采用共同依据来解决不平衡数据分布的问题。但是，他们患有沟通瓶颈。更重要的是，他们有隐私泄漏的风险。在这项工作中，我们在FL框架中开发了一种隐私和沟通高效方法，并使用未标记的跨域公共数据进行单次离线知识蒸馏。我们提出了一个量化的和嘈杂的本地预测合奏，从经过全面训练的本地模型中，以确保更强的隐私保证而无需牺牲准确性。基于有关图像分类和文本分类任务的广泛实验，我们表明，我们的隐私方法优于基线FL算法，其精度和沟通效率都具有出色的性能。

在过去的十年中，许多深入学习模型都受到了良好的培训，并在各种机器智能领域取得了巨大成功，特别是对于计算机视觉和自然语言处理。为了更好地利用这些训练有素的模型在域内或跨域转移学习情况下，提出了知识蒸馏（KD）和域适应（DA）并成为研究亮点。他们旨在通过原始培训数据从训练有素的模型转移有用的信息。但是，由于隐私，版权或机密性，原始数据并不总是可用的。最近，无数据知识转移范式吸引了吸引人的关注，因为它涉及从训练有素的模型中蒸馏宝贵的知识，而无需访问培训数据。特别是，它主要包括无数据知识蒸馏（DFKD）和源无数据域适应（SFDA）。一方面，DFKD旨在将域名域内知识从一个麻烦的教师网络转移到一个紧凑的学生网络，以进行模型压缩和有效推论。另一方面，SFDA的目标是重用存储在训练有素的源模型中的跨域知识并将其调整为目标域。在本文中，我们对知识蒸馏和无监督域适应的视角提供了全面的数据知识转移，以帮助读者更好地了解目前的研究状况和想法。分别简要审查了这两个领域的应用和挑战。此外，我们对未来研究的主题提供了一些见解。

Today's AI still faces two major challenges. One is that in most industries, data exists in the form of isolated islands. The other is the strengthening of data privacy and security. We propose a possible solution to these challenges: secure federated learning. Beyond the federated learning framework first proposed by Google in 2016, we introduce a comprehensive secure federated learning framework, which includes horizontal federated learning, vertical federated learning and federated transfer learning. We provide definitions, architectures and applications for the federated learning framework, and provide a comprehensive survey of existing works on this subject. In addition, we propose building data networks among organizations based on federated mechanisms as an effective solution to allow knowledge to be shared without compromising user privacy.

工业推荐系统通常提出包含来自多个子系统的结果的混合列表。实际上，每个子系统都使用自己的反馈数据进行了优化，以避免不同子系统之间的干扰。但是，我们认为，由于\ textit {数据稀疏}，此类数据使用可能会导致次优的在线性能。为了减轻此问题，我们建议从包含网络尺度和长期印象数据的\ textit {super-domain}中提取知识，并进一步协助在线推荐任务（下游任务）。为此，我们提出了一个新颖的工业\ textbf {k} nowl \ textbf {e} dge \ textbf {e} xtraction和\ textbf {p} lugging（\ textbf {keep}）框架，这是一个两阶段的框架其中包括1）超级域上有监督的预训练知识提取模块，以及2）将提取的知识纳入下游模型的插件网络。这使得对在线推荐的逐步培训变得友好。此外，我们设计了一种有效的经验方法，用于在大规模工业系统中实施Keep时保持和介绍我们的动手经验。在两个现实世界数据集上进行的实验表明，保持可以实现有希望的结果。值得注意的是，Keep也已部署在阿里巴巴的展示广告系统上，带来了$+5.4 \％$ CTR和$+4.7 \％\％$ rpm的提升。

受到深入学习的巨大成功通过云计算和边缘芯片的快速发展的影响，人工智能研究（AI）的研究已经转移到计算范例，即云计算和边缘计算。近年来，我们目睹了在云服务器上开发更高级的AI模型，以超越传统的深度学习模型，以造成模型创新（例如，变压器，净化家庭），训练数据爆炸和飙升的计算能力。但是，边缘计算，尤其是边缘和云协同计算，仍然在其初期阶段，因为由于资源受限的IOT场景，因此由于部署了非常有限的算法而导致其成功。在本调查中，我们对云和边缘AI进行系统审查。具体而言，我们是第一个设置云和边缘建模的协作学习机制，通过彻底的审查使能够实现这种机制的架构。我们还讨论了一些正在进行的先进EDGE AI主题的潜在和实践经验，包括预先训练模型，图形神经网络和加强学习。最后，我们讨论了这一领域的有希望的方向和挑战。

联邦学习一直是一个热门的研究主题，使不同组织的机器学习模型的协作培训在隐私限制下。随着研究人员试图支持更多具有不同隐私方法的机器学习模型，需要开发系统和基础设施，以便于开发各种联合学习算法。类似于Pytorch和Tensorflow等深度学习系统，可以增强深度学习的发展，联邦学习系统（FLSS）是等效的，并且面临各个方面的面临挑战，如有效性，效率和隐私。在本调查中，我们对联合学习系统进行了全面的审查。为实现流畅的流动和引导未来的研究，我们介绍了联合学习系统的定义并分析了系统组件。此外，我们根据六种不同方面提供联合学习系统的全面分类，包括数据分布，机器学习模型，隐私机制，通信架构，联合集市和联合的动机。分类可以帮助设计联合学习系统，如我们的案例研究所示。通过系统地总结现有联合学习系统，我们展示了设计因素，案例研究和未来的研究机会。

本文提出并表征了联合学习（OARF）的开放应用程序存储库，是联合机器学习系统的基准套件。以前可用的联合学习基准主要集中在合成数据集上，并使用有限数量的应用程序。 OARF模仿更现实的应用方案，具有公开的数据集，如图像，文本和结构数据中的不同数据孤岛。我们的表征表明，基准套件在数据大小，分布，特征分布和学习任务复杂性中多样化。与参考实施的广泛评估显示了联合学习系统的重要方面的未来研究机会。我们开发了参考实现，并评估了联合学习的重要方面，包括模型准确性，通信成本，吞吐量和收敛时间。通过这些评估，我们发现了一些有趣的发现，例如联合学习可以有效地提高端到端吞吐量。

Unsupervised domain adaptation (UDA) via deep learning has attracted appealing attention for tackling domain-shift problems caused by distribution discrepancy across different domains. Existing UDA approaches highly depend on the accessibility of source domain data, which is usually limited in practical scenarios due to privacy protection, data storage and transmission cost, and computation burden. To tackle this issue, many source-free unsupervised domain adaptation (SFUDA) methods have been proposed recently, which perform knowledge transfer from a pre-trained source model to unlabeled target domain with source data inaccessible. A comprehensive review of these works on SFUDA is of great significance. In this paper, we provide a timely and systematic literature review of existing SFUDA approaches from a technical perspective. Specifically, we categorize current SFUDA studies into two groups, i.e., white-box SFUDA and black-box SFUDA, and further divide them into finer subcategories based on different learning strategies they use. We also investigate the challenges of methods in each subcategory, discuss the advantages/disadvantages of white-box and black-box SFUDA methods, conclude the commonly used benchmark datasets, and summarize the popular techniques for improved generalizability of models learned without using source data. We finally discuss several promising future directions in this field.

Federated Learning (FL) has emerged as a promising distributed learning paradigm with an added advantage of data privacy. With the growing interest in having collaboration among data owners, FL has gained significant attention of organizations. The idea of FL is to enable collaborating participants train machine learning (ML) models on decentralized data without breaching privacy. In simpler words, federated learning is the approach of ``bringing the model to the data, instead of bringing the data to the mode''. Federated learning, when applied to data which is partitioned vertically across participants, is able to build a complete ML model by combining local models trained only using the data with distinct features at the local sites. This architecture of FL is referred to as vertical federated learning (VFL), which differs from the conventional FL on horizontally partitioned data. As VFL is different from conventional FL, it comes with its own issues and challenges. In this paper, we present a structured literature review discussing the state-of-the-art approaches in VFL. Additionally, the literature review highlights the existing solutions to challenges in VFL and provides potential research directions in this domain.

联邦学习（FL）已成为解决消费者隐私需求的有效方法。 FL已成功应用于某些机器学习任务，例如训练智能键盘模型和关键字发现。尽管FL最初取得了成功，但许多重要的深度学习用例（例如排名和推荐任务）受到了设备学习的限制。实际采用基于DL的排名和建议所面临的主要挑战之一是现代移动系统无法满足的高度资源要求。我们建议联合合奏学习（FEL）作为解决深度学习排名和推荐任务的庞大记忆要求的解决方案。 FEL通过同时在客户端设备的分离群中训练多个模型版本，从而实现大规模排名和建议模型培训。 FEL通过拱门层将受过训练的子模型集成到服务器上托管的集合模型中。我们的实验表明，与传统的联合学习设备相比，FEL导致0.43-2.31％的模型质量改进 - 对排名和建议系统用例的重大改进。

联邦学习（FL）旨在以隐私的方式从大规模的分散设备中学习联合知识。但是，由于高质量标记的数据需要昂贵的人类智能和努力，因此带有错误标签的数据（称为嘈杂标签）无处不在，实际上不可避免地会导致性能退化。尽管提出了许多直接处理嘈杂标签的方法，但这些方法要么需要过多的计算开销，要么违反FL的隐私保护原则。为此，我们将重点放在FL上，目的是减轻嘈杂标签所产生的性能退化，同时保证数据隐私。具体而言，我们提出了一种局部自我调节方法，该方法通过隐式阻碍模型记忆噪声标签并明确地缩小了使用自我蒸馏之间的原始实例和增强实例之间的模型输出差异，从而有效地规范了局部训练过程。实验结果表明，我们提出的方法可以在三个基准数据集上的各种噪声水平中获得明显的抵抗力。此外，我们将方法与现有的最新方法集成在一起，并在实际数据集服装1M上实现卓越的性能。该代码可在https://github.com/sprinter1999/fedlsr上找到。

知识蒸馏在模型压缩方面取得了显着的成就。但是，大多数现有方法需要原始的培训数据，而实践中的实际数据通常是不可用的，因为隐私，安全性和传输限制。为了解决这个问题，我们提出了一种有条件的生成数据无数据知识蒸馏（CGDD）框架，用于培训有效的便携式网络，而无需任何实际数据。在此框架中，除了使用教师模型中提取的知识外，我们将预设标签作为额外的辅助信息介绍以培训发电机。然后，训练有素的发生器可以根据需要产生指定类别的有意义的培训样本。为了促进蒸馏过程，除了使用常规蒸馏损失，我们将预设标签视为地面真理标签，以便学生网络直接由合成训练样本类别监督。此外，我们强制学生网络模仿教师模型的注意图，进一步提高了其性能。为了验证我们方法的优越性，我们设计一个新的评估度量称为相对准确性，可以直接比较不同蒸馏方法的有效性。培训的便携式网络通过提出的数据无数据蒸馏方法获得了99.63％，99.07％和99.84％的CIFAR10，CIFAR100和CALTECH101的相对准确性。实验结果表明了所提出的方法的优越性。

Knowledge distillation (KD) has been widely used for model compression and knowledge transfer. Typically, a big teacher model trained on sufficient data transfers knowledge to a small student model. However, despite the success of KD, little effort has been made to study whether KD leaks the training data of the teacher model. In this paper, we experimentally reveal that KD suffers from the risk of privacy leakage. To alleviate this issue, we propose a novel knowledge distillation method, swing distillation, which can effectively protect the private information of the teacher model from flowing to the student model. In our framework, the temperature coefficient is dynamically and adaptively adjusted according to the degree of private information contained in the data, rather than a predefined constant hyperparameter. It assigns different temperatures to tokens according to the likelihood that a token in a position contains private information. In addition, we inject noise into soft targets provided to the student model, in order to avoid unshielded knowledge transfer. Experiments on multiple datasets and tasks demonstrate that the proposed swing distillation can significantly reduce (by over 80% in terms of canary exposure) the risk of privacy leakage in comparison to KD with competitive or better performance. Furthermore, swing distillation is robust against the increasing privacy budget.

在现实世界应用中，联合学习（FL）遇到了两个挑战：（1）可伸缩性，尤其是应用于大型物联网网络时； （2）如何使用异质数据对环境进行健全。意识到第一个问题，我们旨在设计一个名为Full-Stack FL（F2L）的新型FL框架。更具体地说，F2L使用层次结构架构，使扩展FL网络可以访问而无需重建整个网络系统。此外，利用层次网络设计的优势，我们在全球服务器上提出了一种新的标签驱动知识蒸馏（LKD）技术来解决第二个问题。与当前的知识蒸馏技术相反，LKD能够训练学生模型，该模型由所有教师模型的良好知识组成。因此，我们提出的算法可以有效地提取区域数据分布（即区域汇总模型）的知识，以减少客户在使用非独立分布数据的FL系统下操作时客户模型之间的差异。广泛的实验结果表明：（i）我们的F2L方法可以显着提高所有全球蒸馏的总体FL效率，并且（ii）F2L随着全球蒸馏阶段的发生而迅速达到收敛性，而不是在每个通信周期中提高。

This paper studies learning the representations of whole graphs in both unsupervised and semi-supervised scenarios. Graph-level representations are critical in a variety of real-world applications such as predicting the properties of molecules and community analysis in social networks. Traditional graph kernel based methods are simple, yet effective for obtaining fixed-length representations for graphs but they suffer from poor generalization due to hand-crafted designs. There are also some recent methods based on language models (e.g. graph2vec) but they tend to only consider certain substructures (e.g. subtrees) as graph representatives. Inspired by recent progress of unsupervised representation learning, in this paper we proposed a novel method called InfoGraph for learning graph-level representations. We maximize the mutual information between the graph-level representation and the representations of substructures of different scales (e.g., nodes, edges, triangles). By doing so, the graph-level representations encode aspects of the data that are shared across different scales of substructures. Furthermore, we further propose InfoGraph*, an extension of InfoGraph for semi-supervised scenarios. InfoGraph* maximizes the mutual information between unsupervised graph representations learned by InfoGraph and the representations learned by existing supervised methods. As a result, the supervised encoder learns from unlabeled data while preserving the latent semantic space favored by the current supervised task. Experimental results on the tasks of graph classification and molecular property prediction show that InfoGraph is superior to state-of-the-art baselines and InfoGraph* can achieve performance competitive with state-of-the-art semi-supervised models.

鉴于机器学习环境快速变化和昂贵的数据标记，当来自源域的标记数据与目标域的部分标记的数据在统计上不同时，必须进行半监督域的适应（SSDA）。大多数先前的SSDA研究都在集中进行，需要访问源和目标数据。但是，如今许多字段中的数据是由分布式终端设备生成的。由于隐私问题，数据可能是本地存储的，无法共享，从而导致现有SSDA研究的无效性。本文提出了一种创新的方法，以通过联合半监督域适应（FSSDA）命名的多个分布式和机密数据集实现SSDA。 FSSDA基于战略设计的知识蒸馏技术将SSDA与联合学习集成在一起，通过并行执行源和目标培训来提高效率。此外，FSSDA通过正确选择关键参数（即模仿参数）来控制跨域传输的知识量。此外，建议的FSSDA可以有效地推广到多源域适应方案。进行了广泛的实验，以证明FSSDA设计的有效性和效率。

在深度学习研究中，自学学习（SSL）引起了极大的关注，引起了计算机视觉和遥感社区的兴趣。尽管计算机视觉取得了很大的成功，但SSL在地球观测领域的大部分潜力仍然锁定。在本文中，我们对在遥感的背景下为计算机视觉的SSL概念和最新发展提供了介绍，并回顾了SSL中的概念和最新发展。此外，我们在流行的遥感数据集上提供了现代SSL算法的初步基准，从而验证了SSL在遥感中的潜力，并提供了有关数据增强的扩展研究。最后，我们确定了SSL未来研究的有希望的方向的地球观察（SSL4EO），以铺平了两个领域的富有成效的相互作用。