論文の概要: On the Optimal Number of Grids for Differentially Private Non-Interactive $K$-Means Clustering
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.26963v1
- Date: Fri, 27 Mar 2026 20:10:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-31 23:18:44.710659
- Title: On the Optimal Number of Grids for Differentially Private Non-Interactive $K$-Means Clustering
- Title(参考訳): 差分的にプライベートな$K$-Meansクラスタリングのための最適グリッド数について
- Authors: Gokularam Muthukrishnan, Anshoo Tandon,
- Abstract要約: K$-meansクラスタリングにより、データセットから派生したクラスタセンターを解放し、個人のプライバシを保護することが可能になる。
そこで本稿では,K平均目的関数における期待偏差の上限を最小化して導出したグリッドサイズ選択則を提案する。
グリッドの解像度は、クラスタの数に依存することと、データセットのサイズとプライバシ予算によるスケーリングの両方で異なります。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.840369931441299
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Differentially private $K$-means clustering enables releasing cluster centers derived from a dataset while protecting the privacy of the individuals. Non-interactive clustering techniques based on privatized histograms are attractive because the released data synopsis can be reused for other downstream tasks without additional privacy loss. The choice of the number of grids for discretizing the data points is crucial, as it directly controls the quantization bias and the amount of noise injected to preserve privacy. The widely adopted strategy selects a grid size that is independent of the number of clusters and also relies on empirical tuning. In this work, we revisit this choice and propose a refined grid-size selection rule derived by minimizing an upper bound on the expected deviation in the K-means objective function, leading to a more principled discretization strategy for non-interactive private clustering. Compared to prior work, our grid resolution differs both in its dependence on the number of clusters and in the scaling with dataset size and privacy budget. Extensive numerical results elucidate that the proposed strategy results in accurate clustering compared to the state-of-the-art techniques, even under tight privacy budgets.
- Abstract(参考訳): 異なるプライベートな$K$-meansクラスタリングにより、データセットから派生したクラスタセンタを解放し、個人のプライバシを保護することが可能になる。
プライベートなヒストグラムに基づく非インタラクティブクラスタリング技術は、リリースされたデータシナプスを、追加のプライバシ損失なしに他の下流タスクに再利用できるため、魅力的である。
データポイントを識別するためのグリッドの数の選択は、プライバシを保護するために注入される量子化バイアスとノイズの量を直接制御するので、非常に重要です。
広く採用されている戦略は、クラスタの数に依存せず、経験的なチューニングにも依存するグリッドサイズを選択する。
本研究では、この選択を再考し、K平均目的関数の期待偏差の上限を最小化し、非インタラクティブなプライベートクラスタリングのためのより原則化された離散化戦略を導出した、洗練されたグリッドサイズ選択則を提案する。
これまでの作業と比較すると、グリッドの解像度はクラスタ数に依存することと、データセットのサイズとプライバシ予算によるスケーリングの両方で異なります。
厳密なプライバシー予算下であっても,提案手法が最先端技術と比較して正確なクラスタリングを実現することが,広範な数値結果から明らかとなった。
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