锘崴科技是一家專(zhuān)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?。從?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(zhuān)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(zhuān)有算法實(shí)現(xiàn)計(jì)算量的大幅提升，滿(mǎn)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(mǎn)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。

審核編輯：湯梓紅