論文の概要: Geometry-Adaptive Mechanisms for Private Synthetic Data
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.33363v1
- Date: Sun, 27 Sep 2026 08:42:54 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-06 00:41:16.1595
- Title: Geometry-Adaptive Mechanisms for Private Synthetic Data
- Title(参考訳): プライベートシンセティックデータのための幾何学的適応機構
- Abstract要約: 本稿では,差分プライベートな合成データを生成するための,純粋な$varepsilon$-differentially private機構を提案する。
固定された正のプライバシー予算と固定幾何の場合、期待される1ドル=ワッサーシュタイン誤差は$(varepsilon n)-1/k$ for $k>1$ である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 7.6997148655751895
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Generating differentially private synthetic data with meaningful Wasserstein utility guarantees is challenging in high dimensions. For datasets of size \(n\) on $[0,1]^d$ with $d\ge2$, existing pure \(\varepsilon\)-differentially private mechanisms achieve expected $1$-Wasserstein error of order $(\varepsilon n)^{-1/d}$, reflecting the curse of dimensionality. While this rate is optimal in the worst case, it can be overly pessimistic when the data are supported on a lower-dimensional set. We formalize this through a multiscale packing-growth dimension $k$, which captures the geometric complexity of the support via the growth of packing numbers across scales. We propose \emph{Adaptive Pruned-PMM}, a pure $\varepsilon$-differentially private mechanism that combines private depth selection with our pruned variant of the Private Measure Mechanism (PMM) of He et al.\ (2023). The mechanism supports deeper, geometry-adapted hierarchies with expected running time $O\!\left(d(n+d)\log(\varepsilon n)\right)$, which is near-linear in $n$ for fixed dimension and privacy budget. Under an external multiscale packing-growth condition with dimension $k$, we show that, for fixed positive privacy budgets and fixed geometry, the expected $1$-Wasserstein error is of order $(\varepsilon n)^{-1/k}$ for $k>1$ as $n$ grows. We also prove a lower bound under a corresponding internal packing-growth condition, showing that the exponent $1/k$ is sharp within this framework.
- Abstract(参考訳): 有意義なワッサースタイン効用保証を持つ微分プライベートな合成データを生成することは、高次元において困難である。
$[0,1]^d$で$[0,1]^d$のデータセットに対して、既存の純粋な \(\varepsilon\)-微分プライベートなメカニズムは、階数$(\varepsilon n)^{-1/d}$の1ドル=ワッサーシュタイン誤差を達成し、次元性の呪いを反映している。
最悪の場合、この速度は最適であるが、低次元の集合上でデータがサポートされている場合、過度に悲観的である。
我々はこれをマルチスケールのパッキング成長次元$k$で定式化し、スケールにまたがるパッキング数の成長を通じて、サポートの幾何学的複雑さを捉える。
We propose \emph{Adaptive Pruned-PMM}, a pure $\varepsilon$-differentially private mechanism that combines private depth selection with our pruned variant of the Private Measure Mechanism (PMM) of He et al \ (2023)。
このメカニズムは、より深く、幾何学に適応した階層をサポートし、ランニングタイムは$O\!
\left(d(n+d)\log(\varepsilon n)\right)$ これは固定次元とプライバシー予算に対して$n$のほぼ直線である。
次元が$k$の外部のマルチスケールパッキング成長条件の下では、固定正のプライバシー予算と固定幾何の場合、期待される1ドルワッサーシュタイン誤差は$(\varepsilon n)^{-1/k}$で、$n$が成長するにつれて$k>1$となる。
また、対応する内部パッキング成長条件の下限を証明し、指数の1/k$がこのフレームワーク内で鋭いことを示す。
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