論文の概要: Sequential Change Detection for Multiple Data Streams with Differential Privacy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.13274v1
- Date: Tue, 14 Apr 2026 20:08:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-16 20:38:32.282862
- Title: Sequential Change Detection for Multiple Data Streams with Differential Privacy
- Title(参考訳): 差分プライバシーを持つ複数データストリームの逐次変化検出
- Authors: Lixing Zhang, Liyan Xie, Ruizhi Zhang,
- Abstract要約: 差分プライバシー制約下での複数データストリームの逐次変化点検出について検討する。
ラプラスノイズ注入を用いた流路毎のCUSUM統計の総和に基づく個人差分検出手法DP-SUM-CUSUMを提案する。
DP-SUM-CUSUMは, 平均走行距離と誤警報, 最悪の平均検出遅延を連続した$varepsilon$-differential privacy を満たすことを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 9.023577624579078
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Sequential change-point detection seeks to rapidly identify distributional changes in streaming data while controlling false alarms. Existing multi-stream detection methods typically rely on non-private access to raw observations or intermediate statistics, limiting their usage in privacy-sensitive settings. We study sequential change-point detection for multiple data streams under differential privacy constraints. We consider multiple independent streams undergoing a synchronized change at an unknown time and in an unknown subset of streams, and propose DP-SUM-CUSUM, a differentially private detection procedure based on the summation of per-stream CUSUM statistics with calibrated Laplace noise injection. We show that DP-SUM-CUSUM satisfies sequential $\varepsilon$-differential privacy and derive bounds on the average run length to false alarm and the worst-case average detection delay, explicitly characterizing the privacy--efficiency tradeoff. A truncation-based extension is also presented to handle distributional shifts with unbounded log-likelihood ratios. Simulations and experiments on an Internet of Things (IoT) botnet dataset validate the proposed approach.
- Abstract(参考訳): 連続的な変化点検出は、誤ったアラームを制御しながら、ストリーミングデータの分布変化を迅速に識別する。
既存のマルチストリーム検出方法は、通常、プライバシに敏感な設定での使用を制限するために、生の観測や中間統計へのプライベートアクセスに依存している。
差分プライバシー制約下での複数データストリームの逐次変化点検出について検討する。
我々は、未知の時間および未知のストリームのサブセットで同期された複数の独立ストリームについて検討し、ラプラスノイズ注入によるストリーム毎のCUSUM統計の和に基づいて、差分的にプライベートな検出手順であるDP-SUM-CUSUMを提案する。
DP-SUM-CUSUMは,プライバシ=効率のトレードオフを明示した上で,平均走行距離と誤報,最悪の平均検出遅延に対するバウンダリを,連続的に$\varepsilon$-differential privacyと導出することを示した。
トラルニケーションに基づく拡張も、非有界な対数類似比を持つ分布シフトを扱うために提示される。
Internet of Things(IoT)ボットネットデータセットのシミュレーションと実験は、提案されたアプローチを検証する。
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