已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Federated Learning with Sparsified Model Perturbation: Improving Accuracy under Client-Level Differential Privacy

差别隐私 计算机科学 联合学习 GSM演进的增强数据速率 人工智能 方案(数学) 边缘设备 信息隐私 机器学习 算法 计算机安全 数学 云计算 数学分析 操作系统
作者
Rui Hu,Yan Gong,Yuanxiong Guo
出处
期刊:Cornell University - arXiv [Cornell University]
被引量:5
标识
DOI:10.48550/arxiv.2202.07178
摘要

Federated learning (FL) that enables edge devices to collaboratively learn a shared model while keeping their training data locally has received great attention recently and can protect privacy in comparison with the traditional centralized learning paradigm. However, sensitive information about the training data can still be inferred from model parameters shared in FL. Differential privacy (DP) is the state-of-the-art technique to defend against those attacks. The key challenge to achieving DP in FL lies in the adverse impact of DP noise on model accuracy, particularly for deep learning models with large numbers of parameters. This paper develops a novel differentially-private FL scheme named Fed-SMP that provides a client-level DP guarantee while maintaining high model accuracy. To mitigate the impact of privacy protection on model accuracy, Fed-SMP leverages a new technique called Sparsified Model Perturbation (SMP) where local models are sparsified first before being perturbed by Gaussian noise. We provide a tight end-to-end privacy analysis for Fed-SMP using Renyi DP and prove the convergence of Fed-SMP with both unbiased and biased sparsifications. Extensive experiments on real-world datasets are conducted to demonstrate the effectiveness of Fed-SMP in improving model accuracy with the same DP guarantee and saving communication cost simultaneously.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
xhtnt97完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
青筠发布了新的文献求助10
1秒前
li发布了新的文献求助10
1秒前
风行域完成签到,获得积分10
1秒前
多情嫣然完成签到,获得积分10
2秒前
Uitwaaien完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
Uitwaaien发布了新的文献求助10
5秒前
dzjin发布了新的文献求助10
6秒前
shaylee完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
linger完成签到 ,获得积分10
7秒前
初景应助尊敬的手套采纳,获得20
8秒前
火星上的菲鹰完成签到,获得积分0
10秒前
10秒前
青筠完成签到,获得积分10
11秒前
dzjin完成签到,获得积分10
14秒前
only完成签到 ,获得积分10
14秒前
李昊完成签到,获得积分10
15秒前
是昔流芳完成签到,获得积分20
17秒前
sss完成签到 ,获得积分10
17秒前
白xy完成签到 ,获得积分10
18秒前
Chaimengdi发布了新的文献求助10
21秒前
23秒前
lucky完成签到 ,获得积分10
23秒前
苗条的一兰完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
斯文败类应助轻松熊不轻松采纳,获得100
30秒前
31秒前
33秒前
33秒前
科研妞发布了新的文献求助10
35秒前
小单完成签到 ,获得积分10
35秒前
36秒前
Chaimengdi完成签到,获得积分10
36秒前
紫色奶萨发布了新的文献求助10
37秒前
科研花完成签到 ,获得积分10
39秒前
39秒前
lazy发布了新的文献求助10
41秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
Rocket Propulsion Elements, 10th Edition 800
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7439358
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9040447
关于积分的说明 19267206
捐赠科研通 7065082
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3238011
关于科研通互助平台的介绍 2401461
邀请新用户注册赠送积分活动 2221849