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用于私有寻找二阶 stationary 点的自适应批量大小

机器学习 2025-02-27 v2 密码学与安全 数据结构与算法 机器学习

摘要

在差分隐私约束下,寻找一阶 stationary 点(FOSP)与二阶 stationary 点(SOSP)之间存在差距,人们仍不清楚私有地寻找 SOSP 是否比寻找 FOSP 更具挑战性。具体而言,Ganesh 等人(2023)声称可以 α=O(1n1/3+(dnϵ)3/7)\alpha=O(\frac{1}{n^{1/3}}+(\frac{\sqrt{d}}{n\epsilon})^{3/7}) 的条件找到 α\alpha-SOSP,其中 nn 为数据集大小,dd 为维度,ϵ\epsilon 为差分隐私参数。然而,最近的分析揭示了他们的鞍点逃脱程序中的一个问题,导致保障较弱。基于 SpiderBoost 算法框架,我们提出一种新方法,采用自适应批量大小并结合二进制树机制。我们的方法不仅纠正了这一问题,还提高了私有地寻找 SOSP 的结果,实现 α=O(1n1/3+(dnϵ)1/2)\alpha=O(\frac{1}{n^{1/3}}+(\frac{\sqrt{d}}{n\epsilon})^{1/2})。这一改进的界限与寻找 FOSP 的最新结果相匹配,表明私有地寻找 SOSP 可能在没有额外成本的情况下即可实现。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.07502,
  title  = {Adaptive Batch Size for Privately Finding Second-Order Stationary Points},
  author = {Daogao Liu and Kunal Talwar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.07502},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted to ICLR 2025. This version corrects an error by introducing a new subprocedure for escaping saddle points and also addresses minor typos