Machine unlearning facilitates personal data ownership, including the ``right to be forgotten''. The proliferation of applications of \emph{neural networks} (NNs) trained on users' personal data calls for the need to develop algorithms to unlearn an NN. Since retraining is costly, efficiency is often achieved through approximate unlearning which aims to unlearn a trained NN to be close to the retrained one (in distribution). Though the Newton's method has been used by previous works to approximately unlearn linear models, adapting it for unlearning an NN often encounters degenerate Hessians that make computing the Newton's update impossible. In this paper, we will first show that when coupled with naive yet often effective solutions to mitigate the degeneracy issue for unlearning, the Newton's method surprisingly suffers from catastrophic forgetting. To overcome this difficulty, we revise the Newton's method to include a theoretically justified regularizer and propose a cubic-regularized Newton's method for unlearning an NN. The cubic regularizer comes with the benefits of not requiring manual finetuning and affording a natural interpretation. Empirical evaluation on several models and real-world datasets shows that our method is more resilient to catastrophic forgetting and performs better than the baselines, especially in sequential unlearning.


翻译:机器遗忘技术有助于实现个人数据所有权,包括“被遗忘权”。基于用户个人数据训练的神经网络应用日益广泛,亟需开发针对神经网络的遗忘算法。由于重新训练成本高昂,通常通过近似遗忘来实现效率提升,其目标是将已训练神经网络遗忘至与重新训练网络(在分布上)相近的状态。尽管先前研究已采用牛顿方法实现线性模型的近似遗忘,但将其应用于神经网络遗忘时常会遇到海森矩阵退化问题,导致无法计算牛顿更新量。本文首先证明,当结合朴素但通常有效的退化缓解方案进行遗忘时,牛顿方法会出现灾难性遗忘现象。为克服此难题,我们改进牛顿方法,引入具有理论依据的正则化项,提出用于神经网络遗忘的三次正则化牛顿方法。该三次正则化器具有无需手动调参和便于自然解释的优势。在多个模型和真实数据集上的实验评估表明,我们的方法对灾难性遗忘具有更强鲁棒性,在序列遗忘场景中尤其优于基线方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26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
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
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26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
3+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
2+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
Arxiv
11+阅读 · 2023年3月8日
Arxiv
14+阅读 · 2021年7月20日
VIP会员
最新内容
伊朗战争停火期间美军关键弹药状况分析
专知会员服务
1+阅读 · 22分钟前
电子战革命:塑造战场的十年突破(2015–2025)
专知会员服务
2+阅读 · 今天9:19
人工智能即服务与未来战争(印度视角)
专知会员服务
0+阅读 · 今天7:57
《美国战争部2027财年军事人员预算》
专知会员服务
0+阅读 · 今天7:44
伊朗战争中的电子战
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:04
大语言模型平台在国防情报应用中的对比
专知会员服务
6+阅读 · 今天3:12
美海军“超配项目”
专知会员服务
6+阅读 · 今天2:13
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
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
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26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
3+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
2+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