计算机科学 > 机器学习
[提交于 2020年3月1日
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标题: 带有平滑敏感度的差分隐私深度学习
标题: Differentially Private Deep Learning with Smooth Sensitivity
摘要: 确保用于训练现代机器学习模型的敏感数据的隐私在许多实践领域中至关重要。 研究这些担忧的一种方法是通过差分隐私的视角。 在此框架中,隐私保证通常是通过扰动模型来实现的,使得用于训练模型的数据的具体信息变得模糊。 这种方法的一个具体实例是通过“教师-学生”框架,其中拥有敏感数据的教师向学生提供有用但带有噪声的信息,希望使学生模型能够在不访问敏感数据特定特征的情况下在给定任务上表现良好。 由于更强的隐私保证通常涉及教师进行更显著的扰动,因此部署现有框架本质上涉及学生性能和隐私保证之间的权衡。 先前工作中使用的重要技术之一是教师模型的集成,这些模型根据带有噪声的投票程序向学生提供信息。 在本工作中,我们提出了一种具有平滑敏感度的新投票机制,我们称之为不可变噪声ArgMax,该机制在某些条件下可以承受来自教师的非常大的随机噪声,而不会影响传递给学生的有用信息。 与之前的工作相比,我们的方法在所有指标上都优于最先进的方法,并且在更大任务上表现出更好的性能和更强的隐私($\epsilon \approx 0$)。 这种新提出的框架可以与任何机器学习模型一起使用,并为需要在大量数据上进行训练的任务提供有吸引力的解决方案。
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