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AI model auditing scheme towards cloud-edge high-performance computing

delete2025-03-13
delete0
PRE
AI
Y
Yi Li
W
Wenying Zheng *
季
季赛 (Sai Ji)
DOI:10.1007/s11227-025-07121-0delete
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摘要

摘要

En 中文
高性能计算(HPC)使用高性能计算机或计算机集群来处理复杂的计算任务。此外,云边架构非常适合这种计算模型。在许多HPC场景中,特定的AI模型在HPC上训练,然后分发到靠近用户的边缘服务器,提供低延迟和高效率的智能服务。然而,确保模型完整性是一个重大挑战,因为即使模型参数的微小变化也可能对实际应用产生显著负面影响。例如,智能交通中的单个错误指令可能导致交通事故。为解决这一问题,对存储在边缘服务器上的AI模型进行定期审计是必要的。我们提出了AI模型审计方案(AIMA),利用多个边缘服务器本地存储模型的特点。设计了一种分布式协作的模型完整性验证方法,无需HPC在生成同态验证标签上耗费大量计算资源,这构成了现有数据审计方案的主要计算开销。此外,我们基于实用拜占庭容错(PBFT)开发了一种针对AI模型审计的共识协议。通过构建区块链记录审计结果,HPC可以获得防篡改的模型审计记录。此外,我们引入了AI模型和边缘服务器组的更新策略,增强了所提出方案的实用性。最后,我们分析了方案的安全特性,并在模拟的云边HPC环境中验证了其效率。实验结果表明,与对比方案相比,AIMA在审计准备和执行阶段产生的计算开销更低,而共识引入的计算和存储成本完全可接受。
Keyword:
High-performance computing
Cloud-edge computing
AI model
Data auditing
Blockchain

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Journal of Supercomputing 封面图
Journal of Supercomputing
IF:
2.7
论文数:
1.2K
被引数:
1.0W

机构

T
taizhou university
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4.8K
论文数: 3.3K
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Z
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