Fugu-MT 論文翻訳(概要): Privacy-Preserving Hierarchical Model-Distributed Inference

論文の概要: Privacy-Preserving Hierarchical Model-Distributed Inference

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.18353v2
Date: Sun, 15 Sep 2024 22:27:16 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2024-09-18 01:16:44.557225
Title: Privacy-Preserving Hierarchical Model-Distributed Inference
Title（参考訳）: プライバシ保護階層型モデル分散推論
Authors: Fatemeh Jafarian Dehkordi, Yasaman Keshtkarjahromi, Hulya Seferoglu,
Abstract要約: 本稿では、階層的な設定のためのプライバシ保護機械学習(ML)推論プロトコルの設計に焦点を当てる。私たちの目標は、データとMLモデルの両方にプライバシを提供しながら、ML推論をスピードアップすることにあります。
参考スコア（独自算出の注目度）: 4.331317259797958
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: This paper focuses on designing a privacy-preserving Machine Learning (ML) inference protocol for a hierarchical setup, where clients own/generate data, model owners (cloud servers) have a pre-trained ML model, and edge servers perform ML inference on clients' data using the cloud server's ML model. Our goal is to speed up ML inference while providing privacy to both data and the ML model. Our approach (i) uses model-distributed inference (model parallelization) at the edge servers and (ii) reduces the amount of communication to/from the cloud server. Our privacy-preserving hierarchical model-distributed inference, privateMDI design uses additive secret sharing and linearly homomorphic encryption to handle linear calculations in the ML inference, and garbled circuit and a novel three-party oblivious transfer are used to handle non-linear functions. privateMDI consists of offline and online phases. We designed these phases in a way that most of the data exchange is done in the offline phase while the communication overhead of the online phase is reduced. In particular, there is no communication to/from the cloud server in the online phase, and the amount of communication between the client and edge servers is minimized. The experimental results demonstrate that privateMDI significantly reduces the ML inference time as compared to the baselines.
Abstract（参考訳）: 本稿では、クライアントがデータを所有/生成し、モデルオーナ(クラウドサーバ)が事前トレーニングされたMLモデルを持ち、エッジサーバがクラウドサーバのMLモデルを使用してクライアントのデータに対してML推論を行う階層的なセットアップのための、プライバシ保護機械学習(ML)推論プロトコルを設計することに焦点を当てる。私たちの目標は、データとMLモデルの両方にプライバシを提供しながら、ML推論をスピードアップすることにあります。私たちのアプローチ i)エッジサーバでモデル分散推論(モデル並列化)を使用し、 (ii)クラウドサーバへの通信量を削減する。当社のプライバシ保存型階層型階層型モデル分散推論では,ML推論における線形計算に付加的な秘密共有と線形同型暗号を用いており,非線形関数の処理にはガーブラード回路と新規な3要素不規則転送を用いる。 privateMDIはオフラインとオンラインのフェーズで構成されている。オンラインフェーズの通信オーバーヘッドを低減しつつ、オフラインフェーズでデータ交換の大部分が実行されるように、これらのフェーズを設計しました。特に、オンラインフェーズでは、クラウドサーバへの通信は行わず、クライアントとエッジサーバ間の通信量が最小化される。実験の結果,PrivateMDIはベースラインと比較してML推論時間を著しく短縮することがわかった。

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