锘崴科技是一家專業(yè)的隱私計(jì)算技術(shù)服務(wù)提供商,,公司以锘崴信隱私保護(hù)計(jì)算平臺(tái)為核心,,開(kāi)發(fā)了一整套自主,、安全,、可控的隱私計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái),是實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)可用不可見(jiàn)”,、“數(shù)據(jù)不動(dòng)價(jià)值動(dòng)”以及數(shù)據(jù)用途“可控可計(jì)量”的新型計(jì)算范式,,賦能醫(yī)療、保險(xiǎn),、政務(wù),、金融等多個(gè)行業(yè),促進(jìn)多方數(shù)據(jù)協(xié)作和計(jì)算,。
隱私計(jì)算數(shù)據(jù)量龐大,,亟需提高計(jì)算性能
隱私計(jì)算普遍采用密碼學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)多方協(xié)同計(jì)算,涉及多種密碼協(xié)議,、密碼算法,,為了保證計(jì)算過(guò)程的安全性,密文計(jì)算比明文計(jì)算往往需要更大的計(jì)算和通信負(fù)載,,導(dǎo)致遇到性能瓶頸問(wèn)題,。例如,,在同態(tài)加密中密文計(jì)算的成本比明文計(jì)算高幾個(gè)數(shù)量級(jí),。
在隱私計(jì)算平臺(tái)工程化落地應(yīng)用上,對(duì)計(jì)算性能提出了更高的要求,,需要在保證數(shù)據(jù)安全和精度可接受的前提下,,支持大規(guī)模、高并發(fā)計(jì)算,,尤其是一些涉及超多方,、超大數(shù)據(jù)量、復(fù)雜場(chǎng)景,、復(fù)雜算法的應(yīng)用場(chǎng)景,。
以醫(yī)療領(lǐng)域?yàn)槔臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)看,,醫(yī)療數(shù)據(jù)類(lèi)型豐富,,除了結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),還有非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、基因數(shù)據(jù),、影像數(shù)據(jù)等,。例如,醫(yī)生的醫(yī)囑是一種很常見(jiàn)的醫(yī)療非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),,需要通過(guò)運(yùn)用自然語(yǔ)言處理技術(shù),,對(duì)醫(yī)囑進(jìn)行語(yǔ)義識(shí)別,然后轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,,這其中有諸多技術(shù)問(wèn)題需要解決,;再如,影像數(shù)據(jù)的處理,,涉及到病灶的勾畫(huà),、識(shí)別,在實(shí)際操作中需要專業(yè)的隱私計(jì)算工具支持,。
從數(shù)據(jù)量看,,醫(yī)療領(lǐng)域需要處理的數(shù)據(jù)量龐大。例如,,基因數(shù)據(jù)體量非常大,,單個(gè)個(gè)體的全基因組數(shù)據(jù)大約為 300GB,如果要做一項(xiàng)疾病研究,,即使樣本只有 1000 個(gè)患者,,需要處理的數(shù)據(jù)量也有 300TB,更何況一些研究需要更多的樣本,、更大的數(shù)據(jù)量,。
GPU 加速方案
化解復(fù)雜場(chǎng)景中的計(jì)算性能瓶頸
锘崴科技創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)王爽教授表示,,在提升計(jì)算性能上,,除了算法加速、代碼加速等算法優(yōu)化外,,還有一類(lèi)解決方式是硬件加速,,通過(guò)新的密碼學(xué)技術(shù)和算法協(xié)議,結(jié)合 GPU 等硬件加速技術(shù)和專有算法實(shí)現(xiàn)計(jì)算量的大幅提升,,滿足高吞吐,、低時(shí)延的性能要求,以及某些特定場(chǎng)景的實(shí)時(shí)性要求,。
GPU 計(jì)算芯片是一種通用的芯片,,適用于計(jì)算密集、高并行計(jì)算等深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練模型領(lǐng)域,,可以滿足隱私計(jì)算高度并行,、重復(fù)的輕量級(jí)運(yùn)算,、批量大數(shù)據(jù)計(jì)算等要求。
通過(guò)結(jié)合 NVIDIA V100 GPU,,锘崴科技隱私計(jì)算平臺(tái)推出 GPU 加速方案,,化解復(fù)雜場(chǎng)景中密文計(jì)算面臨的性能瓶頸問(wèn)題,提升密文計(jì)算速度,,擴(kuò)大隱私計(jì)算應(yīng)用場(chǎng)景與規(guī)模,,從而進(jìn)一步加快隱私計(jì)算商業(yè)化落地速度。
在醫(yī)療場(chǎng)景中,,借助 NVIDIA V100 GPU,,锘崴科技隱私計(jì)算平臺(tái)能夠保障在大規(guī)模參與方的醫(yī)療場(chǎng)景中的良好計(jì)算性能,也可以解決大規(guī)模多方數(shù)據(jù)帶來(lái)的通信性能下降問(wèn)題,。锘崴科技將特征選擇,、統(tǒng)計(jì)匹配、基因?qū)R,、全基因組關(guān)聯(lián)分析,、醫(yī)學(xué)影像分割與歸類(lèi)等多種醫(yī)療領(lǐng)域的分析方法與隱私計(jì)算技術(shù)相互融合并形成功能模塊,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)醫(yī)學(xué)影像,、基因數(shù)據(jù)等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的計(jì)算,。
例如,依托锘崴科技底層技術(shù)及平臺(tái),,開(kāi)發(fā)了一套帶有隱私保護(hù)的 AI 醫(yī)學(xué)影像學(xué)分析系統(tǒng),,實(shí)現(xiàn)對(duì)于新型冠狀病毒感染肺炎的快速輔助診斷。其應(yīng)用覆蓋智能輔助診斷疾病,、智能勾畫(huà)靶區(qū),、智能判斷病理切片、影像設(shè)備的圖像重建以及其他智能輔助診斷方案,,基于 AI 技術(shù)幫助醫(yī)務(wù)工作者找出病灶區(qū)域,,避免人工操作帶來(lái)的失誤,并且可以節(jié)約人力成本,,為醫(yī)生的診斷提供快速,、可靠和精準(zhǔn)的輔助診斷參考。
上述 AI 醫(yī)學(xué)影像學(xué)研究?jī)?nèi)容主要基于安全聯(lián)邦深度學(xué)習(xí)的醫(yī)學(xué)圖像分割算法,、特征提取算法、定量分析和對(duì)比等算法,,在 V100 GPU 的幫助下,,計(jì)算時(shí)間得到大幅優(yōu)化,因此可以運(yùn)行復(fù)雜算法,、復(fù)雜數(shù)據(jù)和大樣本量的研究項(xiàng)目,。
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