論文の概要: Fast and Secure Distributed Nonnegative Matrix Factorization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.02845v1
- Date: Mon, 7 Sep 2020 01:12:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-10-21 02:40:51.557581
- Title: Fast and Secure Distributed Nonnegative Matrix Factorization
- Title(参考訳): 高速かつセキュアな分散非負行列分解
- Authors: Yuqiu Qian, Conghui Tan, Danhao Ding, Hui Li, Nikos Mamoulis
- Abstract要約: 非負行列分解(NMF)は、いくつかのデータマイニングタスクでうまく適用されている。
分散NMFの高速化とセキュリティ問題について検討する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 13.672004396034856
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Nonnegative matrix factorization (NMF) has been successfully applied in
several data mining tasks. Recently, there is an increasing interest in the
acceleration of NMF, due to its high cost on large matrices. On the other hand,
the privacy issue of NMF over federated data is worthy of attention, since NMF
is prevalently applied in image and text analysis which may involve leveraging
privacy data (e.g, medical image and record) across several parties (e.g.,
hospitals). In this paper, we study the acceleration and security problems of
distributed NMF. Firstly, we propose a distributed sketched alternating
nonnegative least squares (DSANLS) framework for NMF, which utilizes a matrix
sketching technique to reduce the size of nonnegative least squares subproblems
with a convergence guarantee. For the second problem, we show that DSANLS with
modification can be adapted to the security setting, but only for one or
limited iterations. Consequently, we propose four efficient distributed NMF
methods in both synchronous and asynchronous settings with a security
guarantee. We conduct extensive experiments on several real datasets to show
the superiority of our proposed methods. The implementation of our methods is
available at https://github.com/qianyuqiu79/DSANLS.
- Abstract(参考訳): 非負行列分解(NMF)は、いくつかのデータマイニングタスクでうまく適用されている。
近年,大行列のコストが高いため,nmfの加速への関心が高まっている。
一方で、nmfは複数の当事者(病院など)間でのプライバシーデータ(医療画像や記録など)の活用を含む画像やテキスト分析に広く適用されているため、フェデレーションデータに対するnmfのプライバシー問題は注目に値する。
本稿では,分散NMFの高速化とセキュリティ問題について検討する。
まず,NMFの非負の最小二乗法(DSANLS)フレームワークについて,行列スケッチ技術を用いて収束保証付き非負の最小二乗法のサイズを縮小する手法を提案する。
2つ目の問題として、DSANLSの修正はセキュリティ設定に適応できるが、1回または限定的なイテレーションにのみ適用可能であることを示す。
そこで本研究では,セキュリティ保証付きで,同期と非同期の両方で4つの効率的な分散NMF手法を提案する。
提案手法の優位性を示すために,複数の実データセットについて広範な実験を行った。
このメソッドの実装はhttps://github.com/qianyuqiu79/dsanlsで利用可能です。
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