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Enregistrement W4385522629 · doi:10.56553/popets-2023-0122

Privacy-Preserving Federated Recurrent Neural Networks

2023· article· en· W4385522629 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

RevueProceedings on Privacy Enhancing Technologies · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiquePrivacy-Preserving Technologies in Data
Établissements canadiensUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésComputer scienceHomomorphic encryptionEncryptionRecurrent neural networkClipping (morphology)Scheme (mathematics)Artificial neural networkArtificial intelligenceTheoretical computer scienceComputer engineeringComputer networkMathematics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

We present RHODE, a novel system that enables privacy-preserving training of and prediction on Recurrent Neural Networks (RNNs) in a cross-silo federated learning setting by relying on multiparty homomorphic encryption. RHODE preserves the confidentiality of the training data, the model, and the prediction data; and it mitigates federated learning attacks that target the gradients under a passive-adversary threat model. We propose a packing scheme, multi-dimensional packing, for a better utilization of Single Instruction, Multiple Data (SIMD) operations under encryption. With multi-dimensional packing, RHODE enables the efficient processing, in parallel, of a batch of samples. To avoid the exploding gradients problem, RHODE provides several clipping approximations for performing gradient clipping under encryption. We experimentally show that the model performance with RHODE remains similar to non-secure solutions both for homogeneous and heterogeneous data distributions among the data holders. Our experimental evaluation shows that RHODE scales linearly with the number of data holders and the number of timesteps, sub-linearly and sub-quadratically with the number of features and the number of hidden units of RNNs, respectively. To the best of our knowledge, RHODE is the first system that provides the building blocks for the training of RNNs and its variants, under encryption in a federated learning setting.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,085
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMétarecherche, Méta-épidémiologie (sens strict), Communication savante, Science ouverte
Catégories consensuellesScience ouverte
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,754
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,085
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0020,006
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0570,192
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,032
Tête enseignante GPT0,278
Écart entre enseignants0,246 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle