Unlearning the data observed during the training of a machine learning (ML) model is an important task that can play a pivotal role in fortifying the privacy and security of ML-based applications. This paper raises the following questions: (i) can we unlearn a class/classes of data from a ML model without looking at the full training data even once? (ii) can we make the process of unlearning fast and scalable to large datasets, and generalize it to different deep networks? We introduce a novel machine unlearning framework with error-maximizing noise generation and impair-repair based weight manipulation that offers an efficient solution to the above questions. An error-maximizing noise matrix is learned for the class to be unlearned using the original model. The noise matrix is used to manipulate the model weights to unlearn the targeted class of data. We introduce impair and repair steps for a controlled manipulation of the network weights. In the impair step, the noise matrix along with a very high learning rate is used to induce sharp unlearning in the model. Thereafter, the repair step is used to regain the overall performance. With very few update steps, we show excellent unlearning while substantially retaining the overall model accuracy. Unlearning multiple classes requires a similar number of update steps as for the single class, making our approach scalable to large problems. Our method is quite efficient in comparison to the existing methods, works for multi-class unlearning, doesn't put any constraints on the original optimization mechanism or network design, and works well in both small and large-scale vision tasks. This work is an important step towards fast and easy implementation of unlearning in deep networks. We will make the source code publicly available.


翻译:取消在机器学习模式(ML)培训期间观察到的数据 。 在加强基于 ML 的应用程序的隐私和安全方面,我们引入了一个新的机器不学习框架,这种框架可以发挥关键作用,加强基于 ML 的应用程序的隐私和安全。本文提出以下问题:(一) 我们能否在不看完整培训数据的情况下,从一个 ML 模型中解开一个类/类数据,而不看完整的培训数据? (二) 我们能否使快速不学习和可扩缩到大型数据集,并将其推广到不同的深网络? 我们引入了一个新型的机器不学习框架,其中含有错误最大化的噪音生成和基于失修的重量操纵,为上述问题的高效解决方案提供了有效的解决方案。 将一个错误最大化的噪音矩阵用于利用原始模型的解决方案。 将一个大比例化的噪音矩阵用于利用原始模型的快速设计。 将一个大比例的噪音矩阵用于恢复整个网络的学习。 将一个非常优的系统用于更新, 将一个非常简单的系统, 将一个非常简单的系统用于学习模式的系统。

0
下载
关闭预览

相关内容

FAST:Conference on File and Storage Technologies。 Explanation:文件和存储技术会议。 Publisher:USENIX。 SIT:http://dblp.uni-trier.de/db/conf/fast/
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
吴恩达新书《Machine Learning Yearning》完整中文版
专知会员服务
145+阅读 · 2019年10月27日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
弱监督语义分割最新方法资源列表
专知
9+阅读 · 2019年2月26日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28日
视觉机械臂 visual-pushing-grasping
CreateAMind
3+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
A Computational Model for Machine Thinking
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月20日
Arxiv
11+阅读 · 2021年2月17日
Arxiv
9+阅读 · 2019年4月19日
Few-shot Adaptive Faster R-CNN
Arxiv
3+阅读 · 2019年3月22日
Arxiv
3+阅读 · 2018年6月1日
Arxiv
6+阅读 · 2018年2月26日
Arxiv
10+阅读 · 2017年12月29日
Arxiv
5+阅读 · 2017年10月27日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
弱监督语义分割最新方法资源列表
专知
9+阅读 · 2019年2月26日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28日
视觉机械臂 visual-pushing-grasping
CreateAMind
3+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
相关论文
A Computational Model for Machine Thinking
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月20日
Arxiv
11+阅读 · 2021年2月17日
Arxiv
9+阅读 · 2019年4月19日
Few-shot Adaptive Faster R-CNN
Arxiv
3+阅读 · 2019年3月22日
Arxiv
3+阅读 · 2018年6月1日
Arxiv
6+阅读 · 2018年2月26日
Arxiv
10+阅读 · 2017年12月29日
Arxiv
5+阅读 · 2017年10月27日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员