論文の概要: Private Realizable-to-Agnostic Transformation with Near-Optimal Sample Complexity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.01291v1
- Date: Wed, 01 Oct 2025 04:49:43 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-03 16:59:20.795217
- Title: Private Realizable-to-Agnostic Transformation with Near-Optimal Sample Complexity
- Title(参考訳): 準最適サンプル複素数をもつプライベート・ライズブル・ツー・アグノスティック変換
- Authors: Bo Li, Wei Wang, Peng Ye,
- Abstract要約: 実現可能-認識可能変換は、現実化可能な設定のプライベート学習者を、不可知な設定のプライベート学習者に変換する一般的なメカニズムを提供する。
本研究では、$varepsilon$への依存をなくす改良された構成を与える。
その結果、プライベートな学習では、プライバシコストは実現可能な部分でのみ重要であることが判明した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 13.129167404736137
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The realizable-to-agnostic transformation (Beimel et al., 2015; Alon et al., 2020) provides a general mechanism to convert a private learner in the realizable setting (where the examples are labeled by some function in the concept class) to a private learner in the agnostic setting (where no assumptions are imposed on the data). Specifically, for any concept class $\mathcal{C}$ and error parameter $\alpha$, a private realizable learner for $\mathcal{C}$ can be transformed into a private agnostic learner while only increasing the sample complexity by $\widetilde{O}(\mathrm{VC}(\mathcal{C})/\alpha^2)$, which is essentially tight assuming a constant privacy parameter $\varepsilon = \Theta(1)$. However, when $\varepsilon$ can be arbitrary, one has to apply the standard privacy-amplification-by-subsampling technique (Kasiviswanathan et al., 2011), resulting in a suboptimal extra sample complexity of $\widetilde{O}(\mathrm{VC}(\mathcal{C})/\alpha^2\varepsilon)$ that involves a $1/\varepsilon$ factor. In this work, we give an improved construction that eliminates the dependence on $\varepsilon$, thereby achieving a near-optimal extra sample complexity of $\widetilde{O}(\mathrm{VC}(\mathcal{C})/\alpha^2)$ for any $\varepsilon\le 1$. Moreover, our result reveals that in private agnostic learning, the privacy cost is only significant for the realizable part. We also leverage our technique to obtain a nearly tight sample complexity bound for the private prediction problem, resolving an open question posed by Dwork and Feldman (2018) and Dagan and Feldman (2020).
- Abstract(参考訳): 実現不可能な変換(Beimel et al , 2015; Alon et al , 2020)は、現実的な環境でプライベートラーナーを(概念クラスである関数によってラベル付けされている場合)、(データに仮定が課されない場合)プライベートラーナーに変換する一般的なメカニズムを提供する。
具体的には、任意の概念クラス $\mathcal{C}$ とエラーパラメータ $\alpha$ に対して、$\mathcal{C}$ のプライベートリアライズ可能な学習者は、サンプルの複雑さを $\widetilde{O}(\mathrm{VC}(\mathcal{C})/\alpha^2)$ だけ増加しながら、プライベートな非依存の学習者に変換することができる。
しかし、$\varepsilon$が任意の場合、標準のプライバシー増幅・サブサンプリング技術(Kasiviswanathan et al , 2011)を適用する必要があり、その結果、$\widetilde{O}(\mathrm{VC}(\mathcal{C})/\alpha^2\varepsilon)$が1/\varepsilon$ファクターとなる。
この研究では、$\varepsilon$への依存を排除し、任意の$\varepsilon\le 1$に対して$\widetilde{O}(\mathrm{VC}(\mathcal{C})/\alpha^2)$のほぼ最適サンプル複雑性を達成するための改善された構成を与える。
さらに,私的な不可知学習においては,プライバシコストは実現可能な部分においてのみ重要であることが明らかとなった。
また,Dwork と Feldman (2018) と Dagan と Feldman (2020) が提案したオープンな質問を解くことで,私的予測問題に縛られたほぼ厳密なサンプル複雑性を得る。
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