論文の概要: A Unified Learn-to-Distort-Data Framework for Privacy-Utility Trade-off in Trustworthy Federated Learning

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.04751v2
• Date: Tue, 9 Jul 2024 16:11:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-10 22:32:40.888975
• Title: A Unified Learn-to-Distort-Data Framework for Privacy-Utility Trade-off in Trustworthy Federated Learning
• Title（参考訳）: 信頼に足るフェデレーション学習におけるプライバシとユーティリティのトレードオフのための統一学習データフレームワーク
• Authors: Xiaojin Zhang, Mingcong Xu, Wei Chen,
• Abstract要約: プライバシとユーティリティの均衡をナビゲートするための原則的アプローチを提供するTextitLearn-to-Distort-Dataフレームワークを提案する。 データ歪みに基づく様々なプライバシー保護機構への我々のフレームワークの適用性を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.622065847054885
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In this paper, we first give an introduction to the theoretical basis of the privacy-utility equilibrium in federated learning based on Bayesian privacy definitions and total variation distance privacy definitions. We then present the \textit{Learn-to-Distort-Data} framework, which provides a principled approach to navigate the privacy-utility equilibrium by explicitly modeling the distortion introduced by the privacy-preserving mechanism as a learnable variable and optimizing it jointly with the model parameters. We demonstrate the applicability of our framework to a variety of privacy-preserving mechanisms on the basis of data distortion and highlight its connections to related areas such as adversarial training, input robustness, and unlearnable examples. These connections enable leveraging techniques from these areas to design effective algorithms for privacy-utility equilibrium in federated learning under the \textit{Learn-to-Distort-Data} framework.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,ベイズ的プライバシー定義と全変動距離プライバシー定義に基づくフェデレーション学習におけるプライバシー利用均衡の理論的基礎について紹介する。 次に、プライバシ保存機構がもたらす歪みを学習可能な変数として明示的にモデル化し、モデルパラメータと協調して最適化することで、プライバシユーティリティ均衡をナビゲートする原則的なアプローチを提供する。 本稿では,データ歪みに基づくさまざまなプライバシ保護機構へのフレームワークの適用性を実証し,敵のトレーニングや入力の堅牢性,学習不可能な例など,関連分野との関係を明らかにする。 これらの接続により、これらの領域からのテクニックを活用して、‘textit{Learn-to-Distort-Data}フレームワーク下でのフェデレーション学習におけるプライバシー利用均衡のための効果的なアルゴリズムを設計することができる。

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