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记得一切会使你脆弱:面向个人化医疗领域的机器遗忘技术探析

机器学习 2024-07-08 v1

摘要

随着数据驱动技术在医疗保健领域的普及,关于数据隐私和安全的关注日益增加。本论文旨在解决个人化医疗模型——尤其是在心电图监测情境下——针对威胁患者隐私的对抗性攻击的脆弱性。我们提出一种称为“机器遗忘”(Machine Unlearning)的方法,以减轻暴露数据点对机器学习模型的影响,从而增强模型对对抗性攻击的鲁棒性,同时保持个人隐私。具体而言,我们探讨在个人化心电图监测中应用机器遗忘的有效性,利用临床心电图记录数据集。我们的 methodology 包括在心电图数据上训练深度神经分类器,并为单个患者进行模型微调。我们展示了针对微调模型的脆弱性,如快速梯度符号方法(FGSM)这类对抗性攻击,这些攻击可利用个人化模型中额外的数据点。为了解决这一脆弱性,我们提出一种机器遗忘算法,从微调模型中选择性地移除敏感数据点,有效增强模型抗对抗性操纵的能力。实验结果表明,我们的方法在保持预训练模型准确性的同时,成功减轻了对抗性攻击的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.04589,
  title  = {Remembering Everything Makes You Vulnerable: A Limelight on Machine Unlearning for Personalized Healthcare Sector},
  author = {Ahan Chatterjee and Sai Anirudh Aryasomayajula and Rajat Chaudhari and Subhajit Paul and Vishwa Mohan Singh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.04589},
  year   = {2024}
}

备注

15 Pages, Exploring unlearning techniques on ECG Classifier