一种约束需求方和参与方的行为的方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种约束需求方和参与方的行为的方法、装置及设备，属于人工智能技术领域。方法包括：接到作为发起方的联邦节点发出的数据协同请求；在发起方和参与方达成数据协同协议，启动联邦学习任务之后，由公证方对于发起方和参与方在联邦学习任务过程中执行所述数据协同协议的情形进行监测；如果发起方和参与方都完成了联邦学习任务，则对发起方和参与方进行评价，更新对应的联邦节点信誉度，并写入联邦账本。具有一定准入机制的联盟链，通过基于MSP的成员身份标识机制，保证了区块链网络中的来自不同组织的参与方的身份和角色的可信。的可信。的可信。

【技术实现步骤摘要】
一种约束需求方和参与方的行为的方法、装置及设备


[0001]本专利技术涉及人工智能
，特别是指一种约束需求方和参与方的行为的方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]联邦学习(Federated Learning)是人工智能领域的一种新兴的基础技术，其目标是在保障大数据交换时的信息安全、保护终端数据和个人数据隐私、保证合法合规的前提下，在多参与方或多计算结点之间开展高效率的机器学习。
[0003]在联邦学习中，如何建立有效的激励机制使得参与方持续参与到数据联邦中是一项重要的挑战。其目标是最大化联邦的可持续性经营，同时最小化参与方间的不公平性，动态地将给定的预算分配给数据联邦中的各参与方。实现这一目标的关键是制定一种奖励方法，公平公正地与参与方们分享联邦产生的利润。
[0004]联邦学习激励机制设计，是为联盟找到最优的组织和支付结构的问题，以实现一系列优化目标。
[0005]现有的激励方法有基于收益分享博弈的方法、反向拍卖方法等。在为联邦学习设计激励机制时，参与方对数据联邦的贡献是一个重要的因素，同时还要考虑到参与方加入数据联邦会产生的代价。在给定的市场中，一些公司可能已经占据了很大的市场份额，从而可以积累大量的高质量数据，如果要建立高质量的联邦学习模型，这样的公司对于数据联邦来说是非常有价值的。
[0006]但这种类型的市场领导者可能会无意帮助它的竞争者们，因为联邦学习模型将会在所有参与方之间共享，从而会给市场领导者们招致潜在的巨大机会成本。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是提供一种约束需求方和参与方的行为的方法、装置及设备，解决现有的联邦学习训练机制中无可信第三方的潜在风险。为解决上述技术问题，本专利技术的实施例提供技术方案如下：
[0008]本专利技术实施例提供了一种约束需求方和参与方的行为的方法，所述方法包括：
[0009]接到作为发起方的联邦节点发出的数据协同请求；
[0010]在发起方和参与方达成数据协同协议，启动联邦学习任务之后，由公证方对于发起方和参与方在联邦学习任务过程中执行所述数据协同协议的情形进行监测；
[0011]如果发起方和参与方都完成了联邦学习任务，则对发起方和参与方进行评价，更新对应的联邦节点信誉度，并写入联邦账本。
[0012]在一个优选实施例中，所述发起方、参与方以及公证方均是联邦节点；联邦节点的结构包括：
[0013]联邦节点的ID；
[0014]联邦节点信誉度；
[0015]联邦节点的类型标签，类型标签包括发起方、参与方以及公证方；
[0016]账本条目数组；
[0017]最新账本条目，已知的最大的已提交账本条目索引值。
[0018]在一个优选实施例中，发起方和参与方达成数据协同协议包括：
[0019]步骤甲，作为发起方的联邦节点，收到参与方的消息：如果该消息是参与方发来的数据协同协议ID，则执行步骤乙；如果是风险超限或联邦节点信誉度不够，则忽略；
[0020]步骤乙，接收所述数据协同协议ID及相关信息；
[0021]步骤丙，计算发起方的协议可行度，如果所述协议可行度大于阈值，向参与方发送同意协议ID的消息；否则向参与方发送不同意协议ID的消息；
[0022]步骤丁，向公证方发送所述数据协同协议ID。
[0023]在一个优选实施例中，发起方和参与方达成数据协同协议还包括：
[0024]第一步骤，作为参与方的联邦节点，收到发起方的消息，如果该消息是数据协同请求，则执行第二步骤；如果该消息是来自发起方的同意协议ID，则按照协议紧急度加权加入到等待队列，等待服务；如果消息是不同意协议ID，则取消所述数据协同协议ID；
[0025]第二步骤，生成数据协同协议ID；
[0026]第三步骤，验证发起方的联邦节点信誉度是否满足签订协议的基本条件，如果满足转第四步骤，如果不满足向发起方发送“信誉度不够”消息拒绝参与；
[0027]第四步骤，计算参与方自己的协议可行度，如果所述协议可行度大于阈值，向发起方发送所述数据协同协议ID；否则发送“风险超限”消息拒绝参与。
[0028]在一个优选实施例中，对于发起方和参与方在联邦学习任务过程中执行数据协同协议的情形进行监测包括：
[0029]作为公证方的联邦节点，协调和监控联邦学习任务以及对数据协同协议进行公证和仲裁，如果收到发起方发送的新协议ID消息，则执行步骤二；如果收到参与方发送的“完成协议ID”消息，则执行步骤四；
[0030]步骤二，将相应协议ID的协议及存入联邦账本；
[0031]步骤三，开始协调和监控本次联邦学习任务，并计时；
[0032]步骤四，监测发起方、参与方是否都成功完成了本次联邦学习任务，并记录发起方、参与方的完成时间。
[0033]在一个优选实施例中，方法还包括：
[0034]设计用于描述联邦学习任务中发起方与参与方之间的协同关系的数据协同协议，数据协同协议包括：
[0035]协议ID：数据协同协议编号；
[0036]发起方ID：发起方的编号；
[0037]参与方ID：参与方的编号；
[0038]发起方信誉值：发起方当前的联邦节点信誉度；
[0039]参与方信誉值：参与方当前的联邦节点信誉度；
[0040]公证方ID列表：数据协同协议公证方的ID列表；
[0041]数据文件摘要：参与方提供的文件的ID及哈希值；
[0042]协议价格及支付方式：发起方、参与方达成的数据价格及支付方式；
[0043]违约代价：发起方、参与方不遵守数据协同协议需要付出的代价；
[0044]协议周期：数据协同协议的有效时间区间。
[0045]在一个优选实施例中，方法还包括：根据发起方、参与方的联邦节点信誉度、预期收益、违约代价，以及当前的任务队列长度、任务的紧迫性来设计协议可行度，其中
[0046]发起方B的协议可行度行度
[0047]设置阈值μ＞0对协议可行度进行限制，协议可行度超过阈值的参与方进入备选参与方列表；
[0048]数据提供方A作为参与方，协议可行度数据提供方A作为参与方，协议可行度
[0049]式中：
[0050]Tbase为联邦节点信誉度的保证值，保证新参与方有机会参与；
[0051]Trust(ID，A)为订立数据协同协议时参与方A的联邦节点信誉度，新加入参与方的Trust(ID，A)＝0；
[0052]Waiting(ID，B)为订立数据协同协议时参与方A的当前的等待队列的长度；
[0053]Urgency(ID，B)为发起方B对订立数据协同协议的迫切程度，Urgency(ID，B)∈[0，1]，取值为1紧迫度最高；
[0054]Gain(ID)为参与方A完成联邦学习任务后能获得的最大收益增量，与需求文件价值的关系为Gain(ID)＝k∑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种约束需求方和参与方的行为的方法，其特征在于，所述方法包括：接到作为发起方的联邦节点发出的数据协同请求；在发起方和参与方达成数据协同协议，启动联邦学习任务之后，由公证方对于发起方和参与方在联邦学习任务过程中执行所述数据协同协议的情形进行监测；如果发起方和参与方都完成了联邦学习任务，则对发起方和参与方进行评价，更新对应的联邦节点信誉度，并写入联邦账本。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发起方、参与方以及公证方均是联邦节点；联邦节点的结构包括：联邦节点的ID；联邦节点信誉度；联邦节点的类型标签，类型标签包括发起方、参与方以及公证方；账本条目数组；最新账本条目，已知的最大的已提交账本条目索引值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，发起方和参与方达成数据协同协议包括：步骤甲，作为发起方的联邦节点，收到参与方的消息：如果该消息是参与方发来的数据协同协议ID，则执行步骤乙；如果是风险超限或联邦节点信誉度不够，则忽略；步骤乙，接收所述数据协同协议ID及相关信息；步骤丙，计算发起方的协议可行度，如果所述协议可行度大于阈值，向参与方发送同意协议ID的消息；否则向参与方发送不同意协议ID的消息；步骤丁，向公证方发送所述数据协同协议ID。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，发起方和参与方达成数据协同协议还包括：第一步骤，作为参与方的联邦节点，收到发起方的消息，如果该消息是数据协同请求，则执行第二步骤；如果该消息是来自发起方的同意协议ID，则按照协议紧急度加权加入到等待队列，等待服务；如果消息是不同意协议ID，则取消所述数据协同协议ID；第二步骤，生成数据协同协议ID；第三步骤，验证发起方的联邦节点信誉度是否满足签订协议的基本条件，如果满足转第四步骤，如果不满足向发起方发送“信誉度不够”消息拒绝参与；第四步骤，计算参与方自己的协议可行度，如果所述协议可行度大于阈值，向发起方发送所述数据协同协议ID；否则发送“风险超限”消息拒绝参与。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于发起方和参与方在联邦学习任务过程中执行数据协同协议的情形进行监测包括：作为公证方的联邦节点，协调和监控联邦学习任务以及对数据协同协议进行公证和仲裁，如果收到发起方发送的新协议ID消息，则执行步骤二；如果收到参与方发送的“完成协议ID”消息，则执行步骤四；步骤二，将相应协议ID的协议及存入联邦账本；步骤三，开始协调和监控本次联邦学习任务，并计时；步骤四，监测发起方、参与方是否都成功完成了本次联邦学习任务，并记录发起方、参与方的完成时间。
6.根据权利要求3
‑
5中任一项所述的方法，其特征在于，方法还包括：设计用于描述联邦学习任务中发起方与参与方之间的协同关系的数据协同协议，数据协同协议包括：协议ID：数据协同协议编号；发起方ID：发起方的编号；参与方ID：参与方的编号；发起方信誉值：发起方当前的联邦节点信誉度；参与方信誉值：参与方当前的联邦节点信誉度；公证方ID列表:数据协同协议公证方的ID列表；数据文件摘要：参与方提供的文件的ID及哈希值；协议价格及支付方式:发起方、参与方达成的数据价格及支付方式；违约代价：发起方、参与方不遵守数据协同协议需要付出的代价；协议周期：数据协同协议的有效时间区间。7.根据权利要求3
‑
5中任一项所述的方法，其特征在于，方法还包括：根据发起方、参与方的联邦节点信誉度、预期收益、违约代价，以及当前的任务队列长度、任务的紧迫性来设计协议可行度，其中发起方B的协议可行度发起方B的协议可行度设置阈值μ＞0对协议可行度进行限制，协议可行度超过阈值的参与方进入备选参与方列表；数据提供方A作为参与方，协议可行度数据提供方A作为参与方，协议可行度式中：Tbase为联邦节点信誉度的保证值，保证新参与方有机会参与；Trust(ID,A)为订立数据协同协议时参与方A的联邦节点信誉度，新加入参与方的Trust(ID,A)＝0；Waiting(ID,B)为订立数据协同协议时参与方A的当前的等待队列的长度；Urgency(ID,B)为发起方B对订立数据协同协议的迫切程度，Urgency(ID,B)∈[0，1]，取值为1紧迫度最高；Gain(ID)为参与方A完成联邦学习任务后能获得的最大收益增量，与需求文件价值的关系为Gain(ID)＝k∑
f∈F
Value(f)；Penalty(ID,A)为参与方A的违约代价；w1+w2+w3＝1，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：史家康，刘诗阳，
申请(专利权)人：中国移动通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：