Individualized PATE: Differentially Private Machine Learning with Individual Privacy Guarantees
Notice bibliographique
Résumé
Applying machine learning (ML) to sensitive domains requires privacy protection of the underlying training data through formal privacy frameworks, such as differential privacy (DP). Yet, usually, the privacy of the training data comes at the cost of the resulting ML models' utility. One reason for this is that DP uses one uniform privacy budget epsilon for all training data points, which has to align with the strictest privacy requirement encountered among all data holders. In practice, different data holders have different privacy requirements and data points of data holders with lower requirements can contribute more information to the training process of the ML models. To account for this need, we propose two novel methods based on the Private Aggregation of Teacher Ensembles (PATE) framework to support the training of ML models with individualized privacy guarantees. We formally describe the methods, provide a theoretical analysis of their privacy bounds, and experimentally evaluate their effect on the final model's utility using the MNIST, SVHN, and Adult income datasets. Our empirical results show that the individualized privacy methods yield ML models of higher accuracy than the non-individualized baseline. Thereby, we improve the privacy-utility trade-off in scenarios in which different data holders consent to contribute their sensitive data at different individual privacy levels.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,010 | 0,034 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,003 | 0,007 |
| Science ouverte | 0,004 | 0,008 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,005 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».