QP-LDP for Better Global Model Performance in Federated Learning
Notice bibliographique
Résumé
Federated learning (FL) enhanced by local differential privacy (LDP) has gained promising privacy-preserving capabilities against privacy attacks on local contributions. In this context, noise-discounting LDP methods have been widely investigated to provide better model performance and stronger privacy guarantees. However, prior art calibrate privacy guarantees by distinct LDP definitions, resulting in nonuniform privacy-preserving capabilities. In this article, aligned with the standard LDP definition, we proposed QP-LDP, a noise-discounting algorithm for FL, which can yield better model performance without any privacy loss. Specifically, QP-LDP precisely disturbs noncommon components of quantized local contributions, which are selected by an extended multiparty private set intersection process. In particular, QP-LDP can comprehensively protect two types of local contributions, i.e., local models and gradients for prevailing FedAvg and FedSGD, respectively. Through theoretical analysis, QP-LDP provides component-level indistinguishability for clients’ private local contributions and rigorous convergence guarantees for the global model. Extensive experiments on four widespread databases show that, compared to the standard LDP method, the global model prediction accuracy and convergence rate achieved by QP-LDP can be improved by up to 14.99% and 23.08%, respectively. More importantly, QP-LDP achieves the same level of privacy-preserving capabilities against privacy attacks as the standard LDP method.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,010 | 0,007 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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.
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 tête enseignante, 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 ».