論文の概要: Differentially Private Convex Approximation of Two-Layer ReLU Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.04884v1
- Date: Fri, 5 Jul 2024 22:43:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-09 22:07:12.929003
- Title: Differentially Private Convex Approximation of Two-Layer ReLU Networks
- Title(参考訳): 2層ReLUネットワークの差分プライベート凸近似
- Authors: Antti Koskela,
- Abstract要約: 隠蔽層ReLUネットワークと同様のプライバシ・ユーティリティ・トレーダオフモデルを提供する凸問題をプライベートにトレーニングすることは可能であることを示す。
本稿では,ReLUネットワークのプライベート凸近似の高速化を示す理論的ユーティリティ境界について概説する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.8254443661593633
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We show that it is possible to privately train convex problems that give models with similar privacy-utility trade-off as one hidden-layer ReLU networks trained with differentially private stochastic gradient descent (DP-SGD). As we show, this is possible via a certain dual formulation of the ReLU minimization problem. We derive a stochastic approximation of the dual problem that leads to a strongly convex problem which allows applying, for example, the privacy amplification by iteration type of analysis for gradient-based private optimizers, and in particular allows giving accurate privacy bounds for the noisy cyclic mini-batch gradient descent with fixed disjoint mini-batches. We obtain on the MNIST and FashionMNIST problems for the noisy cyclic mini-batch gradient descent first empirical results that show similar privacy-utility-trade-offs as DP-SGD applied to a ReLU network. We outline theoretical utility bounds that illustrate the speed-ups of the private convex approximation of ReLU networks.
- Abstract(参考訳): 本研究では,DP-SGD を用いて学習した隠蔽層 ReLU ネットワークと同様のプライバシー利用トレードオフを持つモデルを与える凸問題をプライベートに学習することが可能であることを示す。
示すように、これはReLU最小化問題のある種の双対定式化によって可能である。
例えば、勾配に基づくプライベートオプティマイザの反復型解析によるプライバシー増幅を可能とし、特に、不規則な周期的ミニバッチ勾配勾配に対して、固定されたミニバッチによる正確なプライバシー境界を与えることができる。
本稿では,ReLUネットワークに適用したDP-SGDと類似のプライバシー・ユーティリティ・トレーダオフを示す,ノイズの多いミニバッチ勾配降下に対するMNISTとFashionMNISTの問題について述べる。
本稿では,ReLUネットワークのプライベート凸近似の高速化を示す理論的ユーティリティ境界について概説する。
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