論文の概要: Don't Send What You Don't Need: Question-Guided Token Pruning as a Privacy Defense for Vision-Language Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.15671v1
- Date: Mon, 14 Sep 2026 14:48:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-16 07:15:06.456373
- Title: Don't Send What You Don't Need: Question-Guided Token Pruning as a Privacy Defense for Vision-Language Models
- Title(参考訳): 必要のないものを送らない:ビジョンランゲージモデルのためのプライバシ・ディフェンスとしての質問ガイド付きトーケン・プルーニング
- Abstract要約: QPriv-VLはプライバシを意識したトークン処理フレームワークである。
タスクユーティリティとプライバシの感度に基づいて、送信前に視覚トークンをプルークする。
GQA,OK-VQA,VQAv2,SLAKE,VQA-RAD,PathVQAを4つのプライバシ攻撃ファミリーに対して評価した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.30938904602244355
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Visual Question Answering (VQA) with Vision-Language Models (VLMs) is increasingly used in privacy-sensitive and bandwidth-constrained settings. Federated Learning (FL), Split Learning (SL), and U-Shaped Split Learning (USL) keep raw data local, but transmitting all visual tokens across a model partition remains costly and can expose private information. We propose QPriv-VL, a question-guided, privacy-aware token-pruning framework for FL, SL, and USL that prunes visual tokens before transmission based on task utility and privacy sensitivity. Its core component is a lightweight Dynamic Threshold Predictor (DTP) that jointly estimates a sample-specific pruning ratio and a token-level retention mask in one forward pass. DTP combines question relevance, computed from cross-modal similarity between visual patches and the pooled question embedding, with a sensitivity signal derived from frozen DINOv2 features. This allows the model to suppress potentially sensitive regions while preserving patches useful for answering the question, without requiring sensitivity labels. We evaluate QPriv-VL on GQA, OK-VQA, VQAv2, SLAKE, VQA-RAD, and PathVQA against four privacy attack families: FSHA, FORA, iDLG, and attribute-inference membership inference attacks. DTP matches or outperforms fixed-ratio pruning while using substantially fewer transmitted tokens. On VQA-RAD, it reduces membership-inference attack success from 0.99 to 0.76-0.79, lowers FSHA and FORA reconstruction PSNR relative to fixed-ratio pruning, and preserves competitive VQA accuracy using about 40% of the original visual-token budget. A sensitivity exclusion ratio of 1.20 +/- 0.18 indicates preferential removal of privacy-sensitive patches, while explainability analysis shows that retention adapts to question semantics rather than generic visual saliency.
- Abstract(参考訳): Visual Question Answering (VQA)とVision-Language Models (VLM)は、プライバシーに敏感で帯域幅に制約のある設定でますます使われている。
フェデレートラーニング(FL)、スプリットラーニング(SL)、U字型スプリットラーニング(USL)は生データをローカルに保持するが、モデルパーティションを横断するすべてのビジュアルトークンは高価であり、プライベート情報を公開することができる。
本稿では,FL,SL,USLのためのQPriv-VLを提案する。
コアコンポーネントは軽量のDynamic Threshold Predictor (DTP)で、サンプル固有のプルーニング比とトークンレベルの保持マスクを1つの前方パスで共同で推定する。
DTPは、視覚パッチとプールされた質問の埋め込みとの相互類似性から計算された質問関連性と、凍結したDINOv2特徴から導かれる感度信号を組み合わせる。
これにより、センシティブラベルを必要とせず、質問に答えるのに役立つパッチを保存しながら、潜在的にセンシティブな領域を抑えることができる。
GQA,OK-VQA,VQAv2,SLAKE,VQA-RAD,PathVQAの4つのプライバシ攻撃ファミリー(FSHA, FORA, iDLG, 属性推論メンバシップ推論攻撃)に対するQPriv-VLの評価を行った。
DTPは、かなり少ない送信トークンを使用しながら、固定比プルーニングにマッチまたは性能を向上する。
VQA-RADでは、メンバーシップ推論攻撃の成功を0.99から0.76-0.79に減らし、FSHAとFORA再構成PSNRを減少させ、元のビジュアルトーケン予算の約40%を使用して競合VQAの精度を維持する。
1.20 +/-0.18の感度排除比は、プライバシーに敏感なパッチを優先的に削除することを示し、説明可能性分析は、保持が一般的な視覚的サリエンシではなく、質問の意味に適応していることを示している。
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