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局部差分隐私下支持恢复相变

统计理论 2022-06-30 v3 统计理论

摘要

我们研究高维但稀疏均值模型中的变量选择问题,并附加仅可使用隐私化数据进行推断的约束。原始数据为各分量独立的向量,其在 R\mathbb{R} 上具有对称、强对数凹分布。为此,我们采用近期将经典极小极大理论推广至局部 α\alpha-差分隐私框架的成果。我们对在非零坐标与 00 相隔常数 a>0a>0 的至多 ss-稀疏向量类上期望 Hamming 损失的收敛速率给出了下界和上界。作为推论,我们导出了精确恢复与几乎完全恢复的必要和充分条件(相差对数因子)。当我们将注意力限制于独立作用于各坐标的非交互机制时,我们的下界表明,与非隐私情形相反,在高维机制 nα2/d21n \alpha^2/ d^2\lesssim 1 下,无论 aa 取何值,精确恢复与几乎完全恢复均不可能。然而,在 nα2/d2log(d)n\alpha^2/d^2\gg \log(d) 机制下,我们可以给出一个临界值 aa^*(相差对数因子),使得对所有 aaa\gg a^* 精确与几乎完全恢复可能,而对 aaa\leq a^* 则不可能。我们表明,当允许所有非交互(全局作用于所有坐标)的局部 α\alpha-差分隐私机制时,这些结果可得到改善,即相变在更低水平上发生。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.14881,
  title  = {Phase transitions for support recovery under local differential privacy},
  author = {Cristina Butucea and Amandine Dubois and Adrien Saumard},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.14881},
  year   = {2022}
}