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扩展带矩阵分解机制以用于差分隐私机器学习

机器学习 2025-05-13 v4 密码学与安全 数据结构与算法

摘要

相关噪声机制(如差分隐私矩阵分解(DP-MF))已被证明在大epsilon少轮训练场景中是DP-SGD的有效替代方案。已有大量工作致力于寻找最佳的相关噪声策略,当前最先进的方法是DP-BandMF,它最优地平衡了隐私放大和噪声相关性的优势。尽管具有效用优势,但严重的可扩展性限制使得该机制无法处理大规模训练场景,其中训练迭代次数可能超过10410^4,模型参数数量可能超过10710^7。本文中,我们提出了沿这两个维度扩展DP-BandMF的技术,显著扩展了其适用范围,使其能够处理几乎任意数量的模型参数和训练迭代次数,且效用退化可忽略不计。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.15913,
  title  = {Scaling up the Banded Matrix Factorization Mechanism for Differentially Private ML},
  author = {Ryan McKenna},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.15913},
  year   = {2025}
}