論文の概要: Certification for Differentially Private Prediction in Gradient-Based Training
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.13433v2
- Date: Wed, 30 Oct 2024 16:40:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-31 14:24:32.878205
- Title: Certification for Differentially Private Prediction in Gradient-Based Training
- Title(参考訳): グラディエントベーストレーニングにおける個人差分予測の認定
- Authors: Matthew Wicker, Philip Sosnin, Igor Shilov, Adrianna Janik, Mark N. Müller, Yves-Alexandre de Montjoye, Adrian Weller, Calvin Tsay,
- Abstract要約: 我々は凸緩和と有界伝播を用いて、予測の局所的および滑らかな感度の証明可能な上界を計算する。
このバウンダリによって、プライベートな予測設定で付加されるノイズの規模を減らしたり、プライバシ会計を改善することができます。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 36.686002369773014
- License:
- Abstract: Differential privacy upper-bounds the information leakage of machine learning models, yet providing meaningful privacy guarantees has proven to be challenging in practice. The private prediction setting where model outputs are privatized is being investigated as an alternate way to provide formal guarantees at prediction time. Most current private prediction algorithms, however, rely on global sensitivity for noise calibration, which often results in large amounts of noise being added to the predictions. Data-specific noise calibration, such as smooth sensitivity, could significantly reduce the amount of noise added, but were so far infeasible to compute exactly for modern machine learning models. In this work we provide a novel and practical approach based on convex relaxation and bound propagation to compute a provable upper-bound for the local and smooth sensitivity of a prediction. This bound allows us to reduce the magnitude of noise added or improve privacy accounting in the private prediction setting. We validate our framework on datasets from financial services, medical image classification, and natural language processing and across models and find our approach to reduce the noise added by up to order of magnitude.
- Abstract(参考訳): 異なるプライバシは、機械学習モデルの情報漏洩を上位に置いているが、意味のあるプライバシ保証を提供することは、実際は困難であることが証明されている。
モデル出力を民営化するプライベート予測設定は、予測時に正式な保証を提供する代替手段として検討されている。
しかし、現在のほとんどのプライベート予測アルゴリズムは、ノイズキャリブレーションの世界的な感度に依存しており、しばしば予測に大量のノイズが加えられる。
滑らかな感度のようなデータ固有のノイズキャリブレーションは、追加するノイズの量を著しく削減するが、現代の機械学習モデルで正確に計算することは不可能だった。
本研究では,凸緩和と有界伝播に基づく,局所的かつスムーズな予測感度の証明可能な上界の計算法を提案する。
このバウンダリによって、プライベートな予測設定で付加されるノイズの規模を減らしたり、プライバシ会計を改善することができます。
我々は,金融サービス,医用画像分類,自然言語処理,モデル間のデータセットに関する枠組みを検証し,最大で1桁のノイズを付加する手法を提案する。
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