在连续模数下对投影 Langevin 算法进行混合时间和隐私分析
机器学习
2026-03-03 v3 机器学习
最优化与控制
统计理论
统计理论
摘要
我们研究了投影 Langevin 算法 (LA) 的混合时间以及带噪声随机梯度下降 (SGD) 的隐私曲线,超出非收缩迭代的范围。具体而言,我们推导了投影 LA 的新的混合时间上界,在一些重要情况下,这些上界是维度无关的,并且对准确度呈对数多项式增长, closely 匹配光滑凸 case 中的现有结果。此外,我们为带噪声 subsampled SGD 算法建立了新的隐私上界。这些上界显示出梯度规整性的关键依赖性,适用于光滑 case 之外的广泛范围凸损失函数。我们的分析依赖于对 Privacy Amplification by Iteration (PABI) 框架 (Feldman 等人,2018;Altschuler 和 Talwar,2022, 2023) 的合适扩展,以处理梯度图不一定是非收缩的噪声迭代。通过设计一个优化问题来考虑 PABI 获得的最佳 R\'enyi 散度上界来实现这一扩展,其中该问题的可解性与相关梯度图的连续模数密切相关。我们表明,在一些有趣的 case 中——即非光滑凸、弱光滑和(强)耗散——这些优化问题可以完全求解并显式给出,从而得到最紧致的 PABI 基于上界。
引用
@article{arxiv.2501.04134,
title = {Mixing Times and Privacy Analysis for the Projected Langevin Algorithm under a Modulus of Continuity},
author = {Mario Bravo and Juan P. Flores-Mella and Cristóbal Guzmán},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.04134},
year = {2026}
}
备注
38 pages, 2 figures