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FedPDD:一种用于跨孤岛联邦推荐的隐私保护双重蒸馏框架

信息检索 2024-01-31 v2 密码学与安全 分布式、并行与集群计算 机器学习

摘要

跨平台推荐旨在通过汇集不同平台的异质特征来提升推荐精度。然而,平台间此类跨孤岛协作受日益严格的数据保护法规限制,故数据无法聚合训练。联邦学习(FL)是应对推荐场景中数据孤岛问题的实用方案。现有跨孤岛FL方法利用重叠用户的数据传输模型信息以协作构建全局模型。但实际中重叠用户数量往往极少,因而严重制约此类方法的性能。此外,训练期间传输模型信息需高昂通信成本且可能导致严重隐私泄露。本文提出一种名为FedPDD的新型隐私保护双重蒸馏框架用于跨孤岛联邦推荐,可在重叠用户有限时高效迁移知识。具体而言,我们的双重蒸馏策略使本地模型不仅能从对方学习显式知识,还能从其过往预测中学习隐式知识。 moreover,为保障隐私与高效率,我们采用离线训练方案以降低通信需求与隐私泄露风险。此外,我们采用差分隐私进一步保护所传输信息。在HetRec-MovieLens与Criteo两个真实推荐数据集上的实验证明了FedPDD相较最先进方法的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.06272,
  title  = {FedPDD: A Privacy-preserving Double Distillation Framework for Cross-silo Federated Recommendation},
  author = {Sheng Wan and Dashan Gao and Hanlin Gu and Daning Hu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.06272},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted by IJCNN2023