亲爱的研友该休息了!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!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

A Federated Learning Framework Based on Differentially Private Continuous Data Release

计算机科学 差别隐私 噪音(视频) 算法 人工智能 理论计算机科学 图像(数学)
作者
Jianping Cai,Ximeng Liu,Qingqing Ye,Yang Liu,Yuyang Wang
出处
期刊:IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing [IEEE Computer Society]
卷期号:21 (5): 4879-4894 被引量:5
标识
DOI:10.1109/tdsc.2024.3364060
摘要

Federated learning (FL) provides a learning framework without participants sharing local raw data, but individual privacy is still at risk of disclosure through attacking the trained models. Due to the strong privacy guarantee, differential privacy (DP) is widely applied to FL to avoid privacy leakage. Traditional private learning adds noise directly to the gradients. The continuous accumulated noise on parameter models severely impairs learning effectiveness. To solve this problem, we introduce the idea of differentially private continuous data release (DPCR) into FL and propose an FL framework based on DPCR (FL-DPCR). Meanwhile, our proposed Equivalent Aggregation Theorem demonstrates that DPCR effectively reduces the overall error added to parameter models and improves FL's accuracy. To improve FL-DPCR's learning effectiveness, we introduce Matrix Mechanism to construct a release strategy and design a binary-indexed-tree (BIT) based DPCR model for Gaussian mechanism (BCRG). By solving a complex nonlinear programming problem with negative exponents, BCRG achieves optimal release accuracy efficiently. Besides, we exploit the residual privacy budget to boost the accuracy further and propose an advanced BCRG version (ABCRG). Our experiments show that, compared to traditional FL with DP, our achievements improve the accuracy with gains ranging from $3.4\%$ on FMNIST to $65.7\%$ on PAMAP2.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
slf完成签到 ,获得积分10
1秒前
23秒前
左白易发布了新的文献求助10
30秒前
Yoanna应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
Yoanna应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
爆米花应助左白易采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
左白易发布了新的文献求助10
1分钟前
左白易完成签到,获得积分10
1分钟前
陆上飞完成签到,获得积分10
2分钟前
胖小羊完成签到 ,获得积分10
2分钟前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
Yoanna应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
Yoanna应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
量子星尘发布了新的文献求助30
2分钟前
大生蚝完成签到,获得积分10
3分钟前
阿斯戳完成签到,获得积分20
3分钟前
3分钟前
斯文败类应助阿斯戳采纳,获得10
3分钟前
4分钟前
Okypete发布了新的文献求助10
4分钟前
脑洞疼应助闪闪翼采纳,获得10
4分钟前
彩虹儿完成签到,获得积分0
4分钟前
Yoanna应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
Yini应助ghost采纳,获得20
4分钟前
4分钟前
阿斯戳发布了新的文献求助10
4分钟前
慕青应助阿斯戳采纳,获得10
5分钟前
77完成签到 ,获得积分10
5分钟前
6分钟前
小燕子完成签到 ,获得积分10
6分钟前
勤恳依霜发布了新的文献求助10
6分钟前
老阎应助勤恳依霜采纳,获得30
6分钟前
共享精神应助勤恳依霜采纳,获得10
6分钟前
kmzzy完成签到,获得积分10
7分钟前
kuoping完成签到,获得积分0
7分钟前
7分钟前
闪闪翼发布了新的文献求助10
7分钟前
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
《微型计算机》杂志2006年增刊 1600
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Cancer Systems Biology: Translational Mathematical Oncology 1000
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1000
NMR in Plants and Soils: New Developments in Time-domain NMR and Imaging 600
Electrochemistry: Volume 17 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4957940
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4219168
关于积分的说明 13133252
捐赠科研通 4002241
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2190252
邀请新用户注册赠送积分活动 1205006
关于科研通互助平台的介绍 1116625