論文の概要: Differentially Private Data Release on Graphs: Inefficiencies and Unfairness
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.05246v1
- Date: Thu, 8 Aug 2024 08:37:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-13 19:54:11.780772
- Title: Differentially Private Data Release on Graphs: Inefficiencies and Unfairness
- Title(参考訳): グラフ上の異なるプライベートデータリリース:非効率性と不公平
- Authors: Ferdinando Fioretto, Diptangshu Sen, Juba Ziani,
- Abstract要約: 本稿では,ネットワーク情報公開の文脈における偏見と不公平性に対する差別的プライバシの影響を特徴づける。
ネットワーク構造が全員に知られているネットワークリリースの問題を考えるが、エッジの重みをプライベートにリリースする必要がある。
我々の研究は、これらのネットワーク化された決定問題におけるプライバシーに起因する偏見と不公平性に関する理論的根拠と実証的な証拠を提供する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 48.96399034594329
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Networks are crucial components of many sectors, including telecommunications, healthcare, finance, energy, and transportation.The information carried in such networks often contains sensitive user data, like location data for commuters and packet data for online users. Therefore, when considering data release for networks, one must ensure that data release mechanisms do not leak information about individuals, quantified in a precise mathematical sense. Differential Privacy (DP) is the widely accepted, formal, state-of-the-art technique, which has found use in a variety of real-life settings including the 2020 U.S. Census, Apple users' device data, or Google's location data. Yet, the use of DP comes with new challenges, as the noise added for privacy introduces inaccuracies or biases and further, DP techniques can also distribute these biases disproportionately across different populations, inducing fairness issues. The goal of this paper is to characterize the impact of DP on bias and unfairness in the context of releasing information about networks, taking a departure from previous work which has studied these effects in the context of private population counts release (such as in the U.S. Census). To this end, we consider a network release problem where the network structure is known to all, but the weights on edges must be released privately. We consider the impact of this private release on a simple downstream decision-making task run by a third-party, which is to find the shortest path between any two pairs of nodes and recommend the best route to users. This setting is of highly practical relevance, mirroring scenarios in transportation networks, where preserving privacy while providing accurate routing information is crucial. Our work provides theoretical foundations and empirical evidence into the bias and unfairness arising due to privacy in these networked decision problems.
- Abstract(参考訳): ネットワークは、通信、医療、金融、エネルギー、交通など、多くの分野において重要な要素であり、そのようなネットワークに格納される情報は、通勤者のための位置情報やオンラインユーザーのためのパケットデータなど、センシティブなユーザーデータを含んでいることが多い。
したがって、ネットワークのデータリリースを考える場合、正確な数学的意味において定量化されている個人に関する情報を、データリリースメカニズムが漏らさないよう保証する必要がある。
微分プライバシ(DP)は、広く受け入れられ、正式な最先端技術であり、2020年の米国国勢調査、Appleユーザーのデバイスデータ、Googleの位置情報など、さまざまなリアルタイム設定で使用されている。
しかし、プライバシーに付加されるノイズは不正確さや偏見をもたらすため、DPの使用には新たな課題が伴う。
本研究の目的は,DPがネットワーク情報公開の文脈における偏見や不公平性に与える影響を特徴づけることである。
この目的のために、ネットワーク構造が全員に知られているネットワークリリース問題を考えるが、エッジ上の重みをプライベートにリリースする必要がある。
このプライベートリリースが、サードパーティによって実行される単純なダウンストリーム意思決定タスクに与える影響について検討する。
この設定は、正確なルーティング情報を提供しながらプライバシを保存する交通ネットワークにおける、非常に実践的な関連性があり、シナリオを反映している。
我々の研究は、これらのネットワーク化された決定問題におけるプライバシーに起因する偏見と不公平性に関する理論的根拠と実証的な証拠を提供する。
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