We study computational aspects of algorithmic replicability, a notion of stability introduced by Impagliazzo, Lei, Pitassi, and Sorrell [2022]. Motivated by a recent line of work that established strong statistical connections between replicability and other notions of learnability such as online learning, private learning, and SQ learning, we aim to understand better the computational connections between replicability and these learning paradigms. Our first result shows that there is a concept class that is efficiently replicably PAC learnable, but, under standard cryptographic assumptions, no efficient online learner exists for this class. Subsequently, we design an efficient replicable learner for PAC learning parities when the marginal distribution is far from uniform, making progress on a question posed by Impagliazzo et al. [2022]. To obtain this result, we design a replicable lifting framework inspired by Blanc, Lange, Malik, and Tan [2023] that transforms in a black-box manner efficient replicable PAC learners under the uniform marginal distribution over the Boolean hypercube to replicable PAC learners under any marginal distribution, with sample and time complexity that depends on a certain measure of the complexity of the distribution. Finally, we show that any pure DP learner can be transformed to a replicable one in time polynomial in the accuracy, confidence parameters and exponential in the representation dimension of the underlying hypothesis class.


翻译:我们研究算法可复现性的计算特性,这是由Impagliazzo、Lei、Pitassi和Sorrell [2022] 提出的一种稳定性概念。受近期一系列工作的启发——这些工作建立了可复现性与在线学习、隐私学习及SQ学习等其他可学习性概念之间的强统计关联——我们旨在更深入地理解可复现性与这些学习范式之间的计算联系。我们的第一个结果表明,存在一个概念类可以被高效地可复现PAC学习,但在标准密码学假设下,该类不存在高效的在线学习器。随后,我们针对边缘分布远离均匀分布的情况,设计了一种用于PAC学习奇偶函数的高效可复现学习器,从而在Impagliazzo等人[2022]提出的问题上取得了进展。为实现这一结果,我们设计了一个受Blanc、Lange、Malik和Tan [2023] 启发的可复现提升框架,该框架以黑盒方式将布尔超立方体上均匀边缘分布下的高效可复现PAC学习器,转换为任意边缘分布下的可复现PAC学习器,其样本和时间复杂度取决于分布复杂度的某种度量。最后,我们证明任何纯差分隐私学习器都可以被转化为可复现学习器,其转化时间在精度参数和置信度参数上为多项式级,而在底层假设类的表示维度上为指数级。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
21+阅读 · 2022年12月20日
A Survey on Data Augmentation for Text Classification
VIP会员
最新内容
“Maven计划”的发展演变之“Maven智能系统”应用
《无人机革命:来自俄乌战场的启示》(报告)
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:48
《实现联合作战能力所需的技术》58页报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:30
以色列运用人工智能优化空袭警报系统
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:20
以色列在多条战线部署AI智能体
专知会员服务
3+阅读 · 今天6:12
2025年大语言模型进展报告
专知会员服务
16+阅读 · 4月25日
多智能体协作机制
专知会员服务
14+阅读 · 4月25日
非对称优势:美海军开发低成本反无人机技术
专知会员服务
9+阅读 · 4月25日
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员