Graphs are the dominant formalism for modeling multi-agent systems. The algebraic connectivity of a graph is particularly important because it provides the convergence rates of consensus algorithms that underlie many multi-agent control and optimization techniques. However, sharing the value of algebraic connectivity can inadvertently reveal sensitive information about the topology of a graph, such as connections in social networks. Therefore, in this work we present a method to release a graph's algebraic connectivity under a graph-theoretic form of differential privacy, called edge differential privacy. Edge differential privacy obfuscates differences among graphs' edge sets and thus conceals the absence or presence of sensitive connections therein. We provide privacy with bounded Laplace noise, which improves accuracy relative to conventional unbounded noise. The private algebraic connectivity values are analytically shown to provide accurate estimates of consensus convergence rates, as well as accurate bounds on the diameter of a graph and the mean distance between its nodes. Simulation results confirm the utility of private algebraic connectivity in these contexts.


翻译:图形的代数连通性特别重要,因为它提供了许多多剂控制和优化技术所依据的共识算法的趋同率。然而,共享代数连通性的价值可能会无意中揭示出关于图的地形学的敏感信息,例如社交网络的连接。因此,在这项工作中,我们提出了一个方法,在差异隐私的图形理论形式下,即所谓的边缘差异隐私,释放图的代数连通性。强差隐私分解图边缘各组的差异,从而掩盖其中不存在或存在的敏感连接。我们提供了封闭式拉比噪音的隐私,这提高了与传统无限制噪音的准确性。私人代数连通性值通过分析显示,提供了共识趋同率的准确估计,以及图形直径及其节点之间的平均距离的准确界限。模拟结果证实了私人代数连通性在这些背景下的实用性。

0
下载
关闭预览

相关内容

因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
IEEE | DSC 2019诚邀稿件 (EI检索)
Call4Papers
10+阅读 · 2019年2月25日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
笔记 | Sentiment Analysis
黑龙江大学自然语言处理实验室
10+阅读 · 2018年5月6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
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年9月24日
Arxiv
0+阅读 · 2021年5月28日
Differentially Private Densest Subgraph Detection
Arxiv
1+阅读 · 2021年5月27日
VIP会员
Top
微信扫码咨询专知VIP会员