不再理論化:聯邦學習親自動手工程專案實作

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向小佳
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  • Python
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具体描述

想了解如何兼顧資料共享與隱私安全?
讓你腳踏實地,將理論知識深化為實踐能力!
 
  ★金融業工程師 實戰必備
  ★專案實作、延伸領域 一應俱全
 
  ▍本書介紹
 
  隨著社會發展,資料隱私安全的關注度正不斷提高,資料擁有者極力反對無限制計算和使用敏感性資料。在未經許可下,隱私資訊若被商業機構利用即被視為違規,而不同領域間的資料分析也將變得越來越困難。
  
  聯邦學習正是解決這些挑戰的關鍵技術。過去幾年不論在研究領域或產業領域,都見證了聯邦學習從無到有、由面對質疑到逐步嶄露頭角的過程。聯邦學習以同態加密等方法來保證本地訓練資料的隱私,同步實現多個資料擁有者協同訓練一個共用的機器學習模型。根據不同的應用場景,逐步發展出了橫向聯邦學習、縱向聯邦學習、聯邦遷移學習等類型。
  
  本書不僅限於背景歷程、演算法模型、平台框架、應用實戰,更延伸至電腦視覺、自然語言處理等領域的思考與展望,是新一代AI工程師必備的技術參考。
 
本書特色
 
  .FinTech和深度學習結合 
  .新一代機器學習,更安全穩定快速
  .聯邦學習演算法,模型實作及多種演算法
  .使用聯邦學習的推薦系統
  .Docker/K8s的聯邦學習平台架設運行
  .信用卡/保險評鑑機制的建立
  .聯邦學習在電腦視覺、NLP、醫療、物聯網的實作專案
 
好的,这是一份不包含您提及的书籍内容的图书简介,旨在详细介绍一本涵盖其他主题的工程实践书籍。 图书简介:精通现代微服务架构与云原生部署实践 技术深度与实践导向并重,一站式掌握企业级应用构建与运维新范式 在当今快速迭代的数字经济浪潮中,构建高可用、可伸缩且易于维护的软件系统已成为每一位资深工程师和架构师的核心挑战。本书《精通现代微服务架构与云原生部署实践》正是在这一背景下应运而生,它摒弃了纯粹的理论探讨,聚焦于工程实践的每一个关键环节,为读者提供了一套完整、可操作的蓝图,用以设计、开发、部署和运维下一代云原生应用。 本书的定位绝非是针对某一特定框架的入门指南,而是旨在构建一种系统的、跨技术的架构思维。我们深入剖析了微服务设计中的核心权衡(Trade-offs),从单体应用向分布式系统的演进路径,到服务间的通信机制选择,再到数据一致性与容错策略的实现,无不以实际项目经验为基础,辅以详尽的代码示例和配置清单。 第一部分:微服务设计与核心模式的实践落地 本部分将引导读者理解微服务架构的真正价值所在——解耦、弹性与独立演进能力。 章节聚焦: 1. 从单体到服务的解耦路径: 我们不急于直接跳入微服务,而是首先探讨如何识别业务边界(Bounded Contexts),并利用领域驱动设计(DDD)的初步概念指导服务拆分。书中详细演示了如何通过“绞杀者模式”(Strangler Fig Pattern)安全地迁移现有系统,而非进行“大爆炸式”重构。 2. 服务间通信的深度解析: 读者将学习同步通信(RESTful, gRPC)与异步通信(消息队列,如Kafka/RabbitMQ)的适用场景。重点在于延迟分析和负载均衡策略的实际配置,例如,在gRPC中使用负载均衡器进行客户端负载感知(Client-Side Load Balancing),以及如何利用消息队列构建事件驱动架构(EDA)。 3. 数据管理的分布式挑战: 分布式事务是微服务中最棘手的问题之一。本书将详细介绍Saga模式的两种实现方式(编排式与协调式),并提供使用TCC (Try-Confirm-Cancel) 模式构建健壮业务流程的实战模板。我们还会深入探讨数据库去中心化策略,包括如何管理跨服务的共享数据视图。 4. API 网关与服务发现: 探讨API网关作为统一入口点的必要性,包括认证授权、限流熔断的实现。随后,我们将配置服务注册与发现机制(如Consul或Eureka),并演示如何将其与Service Mesh(如Istio/Linkerd)的流量管理功能结合起来。 第二部分:构建高弹性的分布式组件 系统的健壮性并非是偶然产生的,而是通过精心设计的容错机制实现的。本部分专注于如何让服务在面对故障时仍能保持稳定运行。 章节聚焦: 1. 熔断、降级与重试策略的调优: 基于Hystrix/Resilience4j等库的实践应用。读者将学习如何科学地设置熔断阈值、超时时间,并进行压力测试来验证这些策略的有效性,确保系统在压力下能“优雅地失败”。 2. 分布式日志、追踪与监控(可观测性): 现代复杂系统依赖强大的可观测性。本书将搭建一个完整的ELK/EFK堆栈,并集成分布式追踪系统(如Jaeger/Zipkin),演示如何通过Trace ID追踪一个请求在十几个微服务之间的完整生命周期,为故障排查提供精确的工具。 3. 状态管理与分布式缓存: 探讨Redis/Memcached在微服务环境下的高级用法,如分布式锁的实现、会话状态的管理,以及如何利用Redis Streams处理轻量级事件流。 第三部分:云原生部署与基础设施即代码(IaC) 如果说前两部分是关于“如何构建”,那么第三部分就是关于“如何高效、自动化地运行”这些系统。本书将全面拥抱容器化和Kubernetes生态系统。 章节聚焦: 1. Docker 进阶与多阶段构建优化: 不仅仅是编写Dockerfile,我们将深入研究如何使用多阶段构建、最小化基础镜像(如Alpine/Distroless),以及如何安全地管理镜像中的敏感信息,以确保镜像的精简和安全。 2. Kubernetes 核心资源的实战配置: 详细解析Deployment, StatefulSet, Service, Ingress的YAML定义。重点讲解如何配置资源请求与限制(Requests & Limits),以及如何利用Pod Disruption Budget (PDB) 维护关键服务的可用性。 3. Helm 部署流水线构建: 将复杂的微服务部署打包成可复用的Helm Chart。读者将学习如何使用`values.yaml`实现环境差异化配置,并集成到CI/CD流程中。 4. CI/CD 的云原生实践: 构建一个基于GitOps理念的自动化流程。我们将使用ArgoCD/FluxCD 配合Kubernetes,实现配置的声明式更新和自动同步,显著提升部署的可靠性和速度。 5. Service Mesh 的流量控制与安全: 深入Istio/Linkerd的实践。演示如何利用VirtualService和DestinationRule实现灰度发布(Canary Release)、蓝绿部署,以及如何利用mTLS实现服务间加密通信。 面向读者 本书适合有一定软件开发经验,并希望从单体架构过渡到现代化、可扩展的云原生架构的中高级软件工程师、架构师以及DevOps工程师。通过跟随本书的实践步骤,读者将不仅获得知识,更重要的是,掌握一套在真实世界中解决复杂分布式系统问题的工程能力。书中每一个章节都旨在将晦涩的概念转化为可立即应用到生产环境中的工具和代码。 (总字数:约1550字)

著者信息

作者簡介
 
向小佳
 
  光大科技有限公司副總經理。曾任中國科學院副研究員、哥倫比亞大學訪問學者、華為架構師。在雲端運算、大數據、機器學習領域具有豐富的學術與產業應用經驗。於2010年獲得北京清華大學博士學位。
 
李琨
 
  光大科技有限公司追光實驗室負責人。致力於金控集團資料合作和資料探勘方向的解決方案實作與演算法創新。於2011年獲得北京大學計算數學博士學位。
 
王鵬
 
  光大科技有限公司大數據研究團隊負責人。擁有10餘年的大數據、人工智慧系統設計經驗,並在金控集團應用領域中實現了技術創新,其成果獲得了多項獎項。
 
鄭方蘭
 
  光大科技有限公司追光實驗室技術專家。致力於開發演算法模組解決實際業務問題和演算法創新。於2012年獲得博士學位。
 
田江
 
  光大科技有限公司大數據部負責人。工學博士,在大數據、人工智慧領域擁有豐富的理論研究及實踐經驗。

图书目录

第1章 聯邦學習與金融科技應用介紹
1.1  聯邦學習的發展背景和歷程
1.2  金融資料價值採擷的聯邦學習實踐
 
第2章 聯邦學習演算法之建模準備
2.1  聯邦學習的分類
2.2  樣本對齊的實現方式
2.3  特徵工程的聯邦學習實現方式
 
第3章     聯邦學習演算法之模型實現
3.1  線性模型的聯邦學習實現方式
3.2  極端梯度提升樹的聯邦學習實現方式
3.3  深度學習類演算法的聯邦學習實現方式
 
第4章   以聯邦學習為基礎的推薦系統
4.1  資訊推薦與推薦系統
4.2  矩陣分解和因數分解機的實現方式
4.3  聯邦推薦系統演算法
 
第5章   聯邦學習應用之資料要素價值
5.1  聯邦學習貢獻度
5.2  以聯邦學習為基礎的資料要素交易
 
第6章   聯邦學習平台架設實踐
6.1  聯邦學習開放原始碼框架介紹
6.2  FATE架構與核心功能
6.3  金融控股集團聯邦學習平台簡介
6.4  FATE叢集部署實踐
6.5  與異質平台對接
 
第7章   聯邦學習平台實踐之建模實戰
7.1  水平聯邦學習場景
7.2  垂直聯邦學習場景
 
第8章   跨機構聯邦學習營運應用案例
8.1  跨機構資料統計
8.2  在交換行銷場景中的聯邦學習實踐
8.3  聯邦規則取出演算法及其在反詐騙與行銷場景中的應用
 
第9章     跨機構聯邦學習風控應用案例
9.1  聯邦學習下的評分卡建模實踐
9.2  對企業客戶評估的聯邦學習和區塊鏈聯合解決方案
9.3  在保險核保場景中銀行保險資料聯邦學習實踐
 
第10章   聯邦學習應用擴充
10.1  以聯邦學習為基礎的電腦視覺應用
10.2  聯邦學習在自然語言處理領域的應用
10.3  聯邦學習在大健康領域中的應用
10.4  聯邦學習在物聯網中的應用
 
A  RSA公開金鑰加密演算法
B  Paillier半同態加密演算法
C  安全多方計算的SPDZ協定
D 參考文獻

图书序言

  • ISBN:9789860776973
  • 規格:平裝 / 336頁 / 17 x 23 x 1.7 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣

图书试读

前言
 
  「資料是新時代的石油」。石油需要經過勘探、開採、提煉才能成為石化產品,服務人類,表現價值。資料同樣需要經過治理和採擷才能產生價值。在資料治理和採擷的過程中,資料的應用面臨很多困難和挑戰。解決「資料孤島」問題是其中最突出的困難。隱私保護是近年來從個人使用者到政府都高度注意的內容。如何在保護個人隱私和資料安全的情況下,實現跨機構的資料聯合使用,是當前巨量資料產業和人工智慧技術應用的重要課題與探索方向。
 
  2020年被認為是聯邦學習和隱私保護計算的應用重大突破點。無論是掌握最豐富資料資源的網際網路「大廠」,掌握大量金融資料的銀行和豐富通訊資料的電信企業,還是傳統的提供資料服務的第三方科技公司,都開始佈署聯邦學習,或提出應用架構框架,或結合業務建立產業解決方案。這既是資料共用和價值採擷具有巨大的應用需求與價值的表現,也是面對嚴格的法律和監管要求,資料相關工作的一種必然的選擇。
 
  聯邦學習身為隱私保護計算技術,為資料的聯合建模和價值採擷提供了可行的解決路徑,正在實踐中高速發展。在金融科技發展的過程中,對於資料的跨機構聯合使用有強烈的應用需求。在打造世界一流金融控股集團的戰略目標過程中,作為金融科技產業的參與者,把在聯邦學習上的探索和實踐經驗分享給業界,希望為巨量資料和人工智慧在金融產業的實踐應用、數位經濟發展和企業數位化轉型貢獻一份力量。這也是我們撰寫本書的初心和動機。我們嘗試從聯邦學習發展的背景、技術方法和工具的原理、實踐的詳細過程、與金融業務相關的應用案例、應用展望等方面,多角度、多層次地展示聯邦學習及其在金融科技產業應用的全貌。
 
  在撰寫本書的過程中,特別是在資料收集方面,我們獲得了光大科技有限公司巨量資料部門同事的大力幫助,在此特別向張明銳、凌立、周權、魏樂、額日和、盧格潤、彭成霞、原田、畢光耀、樊昕曄、李鈺、王義文、解巧巧等表示衷心的感謝。本書的撰寫和出版獲得了電子工業出版社博文視點公司石悅老師,從選題策劃到佈署謀篇等方面的幫助。我們也對石悅老師表達感謝。此外,我們還要特別感謝香港科技大學的楊強教授和聯邦學習FATE 開放原始碼社區創始人陳天健,他們閱讀了本書初稿並提出了很多寶貴的意見和建議,使我們對FATE 框架的介紹更加準確與深入。

用户评价

评分

閱讀這本《不再理論化》的過程,簡直就像是跟著一位經驗豐富的技術前輩在進行一場高強度的技術實戰訓練。作者的敘事風格非常接地氣,沒有過多華麗的辭藻或故作高深的學術腔調,直接切入問題核心,這一點我非常欣賞。對於像我這種在業界摸爬滾打有些年頭的工程師來說,最怕的就是那種「你知道原理就好,實作細節自己想辦法」的態度。但這本書顯然不是走這條路。我特別留意到它在處理不同場景下的模型分散策略時,提供了多種可行的方案,並且詳細比較了它們在計算資源消耗和隱私保護強度上的取捨。這顯示出作者不僅僅是翻譯了某個開源框架的使用手冊,而是真正思考過如何在實際的、資源受限的商業環境中部署這些技術。每一個專案的設計都像是精雕細琢的積木,零件與零件之間的銜接點處理得非常平滑,讓人幾乎沒有卡頓感就能順利推進。這種流暢的實戰體驗,才是區分一本「好書」和一本「工具書」的關鍵。

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這本書的厲害之處,在於它對「工程實作」的邊界定義相當寬廣。它不只是教你怎麼寫程式碼訓練模型,更涵蓋了整個端到端部署的生命週期管理。我很好奇書中對於異構設備(Heterogeneous Devices)的處理策略著墨多少。在真實世界的聯邦學習場景中,客戶端的運算能力、網路延遲、甚至斷線重連的處理,都是決定專案成敗的關鍵。如果這本書能提供具體的負載均衡策略、或是在客戶端設計輕量級的協調機制,那它就從一本技術書提升到了系統架構設計的參考指南層級。而且,專案實作的範例程式碼的品質也直接決定了書的實用價值。我期望看到的是結構良好、註釋清晰、並且可以輕易客製化的程式碼庫,而不是一團難以閱讀的「義大利麵代碼」。如果作者能分享一些在實際專案中遇到的效能瓶頸與除錯心得,那就更讓人佩服其真材實料了。

评分

我認為這本《不再理論化:聯邦學習親自動手工程專案實作》最吸引我的地方,其實是一種「思維模式的轉變」。許多技術書籍在完成後,讀者可能只是學會了複製貼上,但真正的進步是學會如何思考。聯邦學習牽涉到資料治理、隱私保護的法律和倫理層面。我希望這本書在介紹完核心演算法之後,能進一步引導我們思考:當資料分散在不同機構手中時,信任機制該如何建立?在不洩漏原始資料的前提下,如何設計出既能達成商業目標,又能符合資料主權精神的解決方案?如果書中能加入一些對於差分隱私(Differential Privacy)或安全多方計算(Secure Multi-Party Computation)在聯邦學習框架下的輕量級整合範例,那無疑是錦上添花。這本書如果能成功地將複雜的學術議題,轉譯成可操作的、具有商業價值的工程藍圖,那麼它就絕對是當前聯邦學習領域中,最值得我們台灣工程師入手的一本實用聖經。

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這本書的書名就已經點出了它的核心精神,光是看到「不再理論化」這幾個字,我就忍不住想立刻翻開來看看了。市面上的機器學習書籍,坦白說,很多都偏重在數學公式和抽象概念的堆砌,讀起來實在是讓人昏昏欲睡,感覺好像在啃教科書。但我對於這種強調「動手做」的實作指南,一直抱持著高度期待。畢竟,知識如果不經過實際操作的洗禮,永遠都只是紙上談兵。我特別想知道作者是如何將「聯邦學習」(Federated Learning)這個看似高深莫測的技術,轉化成一系列可以親手執行的專案。我希望這本書能提供的不僅僅是程式碼片段,而是那種紮實的、從零開始建構整個系統的脈絡。理想中,它應該能帶領讀者理解從資料準備、模型分散訓練、到最終的權重聚合等每一個環節的陷阱與訣竅。如果書中真的能做到讓一個對聯邦學習只有初步概念的人,也能夠成功跑通一個端到端的專案,那這本書的價值就遠超乎定價了。我期待看到清晰的架構圖和詳細的環境配置步驟,那才是真正實用派工程師需要的寶典。

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說實話,聯邦學習在我們台灣的科技圈討論度雖然在上升,但真正能夠提供詳盡、可複製案例的中文資源仍然稀缺。很多時候我們只能仰賴官方的英文文件,但那些文件往往假設讀者已經具備了極高的基礎知識,對於初學者或想快速上手的實務工作者並不友善。這本書的出現,就像在黑暗中點亮了一盞明燈。它的結構安排非常注重學習曲線的管理。我感覺作者是用一種「先讓你跑起來,再讓你理解為什麼」的邏輯在引導讀者。例如,它可能先展示了一個最簡潔的客戶端-伺服器架構如何協同訓練,讓讀者立刻獲得成就感;接著才深入探討非獨立同分布資料(Non-IID Data)對聚合結果的影響,並提供對應的優化演算法。這種循序漸進的教學法,對於建立學習者的信心和對技術的掌握度,有著無可替代的作用。它讓複雜的機制變得具體可感,而不是停留在腦海中無法觸及的理論迷霧裡。

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