Although machine learning models trained on massive data have led to break-throughs in several areas, their deployment in privacy-sensitive domains remains limited due to restricted access to data. Generative models trained with privacy constraints on private data can sidestep this challenge, providing indirect access to private data instead. We propose DP-Sinkhorn, a novel optimal transport-based generative method for learning data distributions from private data with differential privacy. DP-Sinkhorn minimizes the Sinkhorn divergence, a computationally efficient approximation to the exact optimal transport distance, between the model and data in a differentially private manner and uses a novel technique for control-ling the bias-variance trade-off of gradient estimates. Unlike existing approaches for training differentially private generative models, which are mostly based on generative adversarial networks, we do not rely on adversarial objectives, which are notoriously difficult to optimize, especially in the presence of noise imposed by privacy constraints. Hence, DP-Sinkhorn is easy to train and deploy. Experimentally, we improve upon the state-of-the-art on multiple image modeling benchmarks and show differentially private synthesis of informative RGB images. Project page:https://nv-tlabs.github.io/DP-Sinkhorn.


翻译:虽然在大规模数据方面受过培训的机器学习模式导致在几个领域出现突破,但由于对数据的限制,在对隐私敏感的领域的部署仍然有限,由于对数据的限制,对隐私敏感的领域的部署仍然有限。在私人数据方面受到隐私限制的示范性模式可以回避这一挑战,而提供间接获取私人数据的机会。我们提议DP-Sinkhorn,这是一个全新的基于运输的最佳基因化方法,用于从私人数据中学习有差别隐私的数据分配;DP-Sinkhorn尽量减少Sinkhorn的差异,一种计算效率接近精确的最佳运输距离,以不同的私人方式对模型和数据加以接近,并使用新的技术来控制梯度估计数的偏差性差异性交易。与现有的培训有差别的私人基因化模型的方法不同,这些模型主要基于基因对抗网络,我们并不依赖众所周知难以优化的对抗性目标,特别是由于隐私限制造成的噪音。因此,DP-Sinkhorn很容易进行培训和部署。实验,我们改进了州-艺术的多种图像建模基准,并显示信息性RGB-Obs. Project page:http://shorg-lav-DP.ps.ps.

0
下载
关闭预览

相关内容

最新【深度生成模型】Deep Generative Models,104页ppt
专知会员服务
71+阅读 · 2020年10月24日
【微众银行】联邦学习白皮书_v2.0,48页pdf,
专知会员服务
170+阅读 · 2020年4月26日
GAN新书《生成式深度学习》,Generative Deep Learning,379页pdf
专知会员服务
208+阅读 · 2019年9月30日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
25+阅读 · 2021年3月20日
Arxiv
8+阅读 · 2019年2月15日
Arxiv
11+阅读 · 2018年3月23日
Arxiv
4+阅读 · 2017年12月25日
VIP会员
最新内容
人工智能赋能无人机:俄乌战争(万字长文)
专知会员服务
5+阅读 · 今天6:56
国外海军作战管理系统与作战训练系统
专知会员服务
2+阅读 · 今天4:16
美军条令《海军陆战队规划流程(2026版)》
专知会员服务
10+阅读 · 今天3:36
《压缩式分布式交互仿真标准》120页
专知会员服务
4+阅读 · 今天3:21
《电子战数据交换模型研究报告》
专知会员服务
6+阅读 · 今天3:13
《基于Transformer的异常舰船导航识别与跟踪》80页
《低数据领域军事目标检测模型研究》
专知会员服务
6+阅读 · 今天2:37
【CMU博士论文】物理世界的视觉感知与深度理解
专知会员服务
10+阅读 · 4月22日
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员