We study the problem of differentially-private (DP) stochastic (convex-concave) saddle-points in the polyhedral setting. We propose $(\varepsilon, \delta)$-DP algorithms based on stochastic mirror descent that attain nearly dimension-independent convergence rates for the expected duality gap, a type of guarantee that was known before only for bilinear objectives. For convex-concave and first-order-smooth stochastic objectives, our algorithms attain a rate of $\sqrt{\log(d)/n} + (\log(d)^{3/2}/[n\varepsilon])^{1/3}$, where $d$ is the dimension of the problem and $n$ the dataset size. Under an additional second-order-smoothness assumption, we improve the rate on the expected gap to $\sqrt{\log(d)/n} + (\log(d)^{3/2}/[n\varepsilon])^{2/5}$. Under this additional assumption, we also show, by using bias-reduced gradient estimators, that the duality gap is bounded by $\log(d)/\sqrt{n} + \log(d)/[n\varepsilon]^{1/2}$ with constant success probability. This result provides evidence of the near-optimality of the approach. Finally, we show that combining our methods with acceleration techniques from online learning leads to the first algorithm for DP Stochastic Convex Optimization in the polyhedral setting that is not based on Frank-Wolfe methods. For convex and first-order-smooth stochastic objectives, our algorithms attain an excess risk of $\sqrt{\log(d)/n} + \log(d)^{7/10}/[n\varepsilon]^{2/5}$, and when additionally assuming second-order-smoothness, we improve the rate to $\sqrt{\log(d)/n} + \log(d)/\sqrt{n\varepsilon}$. Instrumental to all of these results are various extensions of the classical Maurey Sparsification Lemma, which may be of independent interest.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
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
2+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
1+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
VIP会员
相关资讯
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
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
2+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
1+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员