Differentially private deep learning has recently witnessed advances in computational efficiency and privacy-utility trade-off. We explore whether further improvements along the two axes are possible and provide affirmative answers leveraging two instantiations of \emph{group-wise clipping}. To reduce the compute time overhead of private learning, we show that \emph{per-layer clipping}, where the gradient of each neural network layer is clipped separately, allows clipping to be performed in conjunction with backpropagation in differentially private optimization. This results in private learning that is as memory-efficient and almost as fast per training update as non-private learning for many workflows of interest. While per-layer clipping with constant thresholds tends to underperform standard flat clipping, per-layer clipping with adaptive thresholds matches or outperforms flat clipping under given training epoch constraints, hence attaining similar or better task performance within less wall time. To explore the limits of scaling (pretrained) models in differentially private deep learning, we privately fine-tune the 175 billion-parameter GPT-3. We bypass scaling challenges associated with clipping gradients that are distributed across multiple devices with \emph{per-device clipping} that clips the gradient of each model piece separately on its host device. Privately fine-tuning GPT-3 with per-device clipping achieves a task performance at $\epsilon=1$ better than what is attainable by non-privately fine-tuning the largest GPT-2 on a summarization task.
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由于癌症样品收集和注释的难度,宫颈癌数据集通常表现出长尾数据分布。当训练检测器以检测WSI(整个切片图像)中的癌细胞时,从TCT(ThinPrep细胞学测试)样品捕获的样品时,头部类别(例如正常细胞和炎性细胞)通常比尾巴类别数量更大。 (例如癌细胞)。对象检测中的大多数现有最新的长尾学习方法将重点放在类别分布统计上,以解决长尾方案中的问题,而无需考虑每个样本的“硬度”。为了解决这个问题,在这项工作中,我们提出了一个Grad-libra损失,该损失利用梯度动态校准每个样品的硬度程度,以使不同类别的硬度度重新平衡正面和负样品的梯度。因此,我们的损失可以帮助探测器更加重视头部和尾部类别中的这些硬样品。在长尾的TCT WSI图像数据集上进行了广泛的实验表明,主流检测器,例如对使用我们建议的梯度损失训练的训练,重新点,FCO,ATSS,YOLOF等的地图比使用跨透明分类损失训练的地图要高得多(7.8%)。
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大型预审慎的模型可以私下微调以实现非私有模型的性能。这些结果中的一个共同主题是令人惊讶的观察结果,即高维模型可以实现有利的隐私性权衡。这似乎与差异私有凸学习的模型尺寸依赖性相矛盾,并提出了以下研究问题:差异私人学习的性能何时不会随着模型大小的增加而降低?我们确定投影到子空间上的梯度的幅度是决定性能的关键因素。为了确切地为私人凸学习的特征,我们引入了一个条件,即我们将限制Lipschitz的连续性限制并得出了在其他条件下与维度无关的过多经验和人口风险的界限。我们从经验上表明,在大型语言模型的私人微调中,在本地最佳距离附近评估的梯度主要由一些主要组件控制。这种行为类似于我们在凸面设置中获得尺寸独立界限的条件。我们的理论和经验结果共同为大规模私人微调成功提供了可能的解释。
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现代机器学习问题中的不平衡数据集是司空见惯的。具有敏感属性的代表性课程或群体的存在导致关于泛化和公平性的担忧。这种担忧进一步加剧了大容量深网络可以完全适合培训数据,似乎在训练期间达到完美的准确性和公平,但在测试期间表现不佳。为了解决这些挑战,我们提出了自动化,一个自动设计培训损失功能的双层优化框架,以优化准确性和寻求公平目标的混合。具体地,较低级别的问题列举了模型权重,并且上级问题通过监视和优化通过验证数据的期望目标来调谐损耗功能。我们的损耗设计通过采用参数跨熵损失和个性化数据增强方案,可以为类/组进行个性化处理。我们评估我们对不平衡和群体敏感分类的应用方案的方法的好处和性能。广泛的经验评估表明了自动矛盾最先进的方法的益处。我们的实验结果与损耗功能设计的理论见解和培训验证分裂的好处相辅相成。所有代码都是可用的开源。
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差异化(DP)学习在建立大型文本模型方面的成功有限,并尝试直接将差异化私有随机梯度下降(DP-SGD)应用于NLP任务,从而导致了大量的性能下降和高度计算的开销。我们表明,通过(1)使用大型验证模型可以缓解这种性能下降; (2)适合DP优化的超参数; (3)与训练过程对齐的微调目标。通过正确设定这些因素,我们将获得私人NLP模型,以优于最先进的私人培训方法和强大的非私人基准 - 通过直接对中等大小的Corpora进行DP优化的预审计模型。为了解决使用大型变压器运行DP-SGD的计算挑战,我们提出了一种存储器保存技术,该技术允许DP-SGD中的剪辑在不实例化模型中任何层的每个示例梯度的情况下运行。该技术使私人训练变压器的内存成本几乎与非私人培训相同,并以适度的运行时间开销。与传统的观点相反,即DP优化在学习高维模型(由于尺寸缩放的噪声)方面失败的经验结果表明,使用预审预周化模型的私人学习往往不会遭受维度依赖性性能降低的障碍。
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AI正在经历范式转变,随着模型的兴起(例如Bert,Dall-E,GPT-3),这些模型经过大规模的数据训练,并且可以适应广泛的下游任务。我们称这些模型基础模型来强调其至关重要但不完整的特征。该报告提供了基础模型的机会和风险的详尽说明,包括其功能(例如语言,愿景,机器人技术,推理,人类互动)和技术原则(例如,模型架构,培训程序,数据,系统,安全,安全性,评估,理论)对其应用(例如法律,医疗保健,教育)和社会影响(例如不平等,滥用,经济和环境影响,法律和道德考虑)。尽管基础模型基于标准的深度学习和转移学习,但它们的规模导致了新的新兴能力,以及它们在许多任务中的有效性都激发了同质化。同质化提供了强大的杠杆作用,但要求谨慎,因为基础模型的缺陷均由下游的所有适应模型继承。尽管即将广泛地部署基础模型,但我们目前对它们的工作方式,失败以及由于其新兴属性的影响而缺乏清晰的了解。为了解决这些问题,我们认为基础模型的许多批判性研究都需要与他们的基本社会技术性质相称。
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We decompose the evidence lower bound to show the existence of a term measuring the total correlation between latent variables. We use this to motivate the β-TCVAE (Total Correlation Variational Autoencoder) algorithm, a refinement and plug-in replacement of the β-VAE for learning disentangled representations, requiring no additional hyperparameters during training. We further propose a principled classifier-free measure of disentanglement called the mutual information gap (MIG). We perform extensive quantitative and qualitative experiments, in both restricted and non-restricted settings, and show a strong relation between total correlation and disentanglement, when the model is trained using our framework.
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持续的19日大流行造成了全世界人民的不可估量的损失。为了遏制病毒的传播并进一步减轻危机,已经发布了各种健康政策(例如,在家命令),随着用户转向社交媒体分享他们的态度,他们引发了热烈讨论。在本文中,我们考虑了有关大流行病的立场检测(即跨目标和零照片设置)的更现实的场景,并提出了一个基于对抗性的学习立场分类器,以自动识别公众对与COVID相关健康健康相关健康的态度政策。具体而言,我们采用对抗性学习,使模型可以训练大量标记的数据并从源主题中捕获可转移的知识,从而使具有稀疏标记数据的新兴健康政策概括。同时,设计了一个地理编码器,鼓励模型学习每个区域指定的未观察到的上下文因素,并将其表示为非文本信息,以增强模型的更深入的理解。我们评估了与CoVID-19相关策略的立场检测任务中广泛基线的性能,实验结果表明,我们提出的方法在跨目标和零击设置中都达到了最新的性能。
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对传染病疾病的准确预测是有效控制该地区流行病的关键。大多数现有方法忽略了区域之间的潜在动态依赖性或区域之间的时间依赖性和相互依存关系的重要性。在本文中,我们提出了一个内部和内部嵌入式融合网络(SEFNET),以改善流行病预测性能。 SEFNET由两个平行模块组成,分别是嵌入模块的系列间嵌入模块。在嵌入模块的串间嵌入模块中,提出了一个多尺度的统一卷积组件,称为“区域感知卷积”,该组件与自我发挥作用,以捕获从多个区域获得的时间序列之间捕获动态依赖性。内部嵌入模块使用长期的短期内存来捕获每个时间序列中的时间关系。随后,我们学习了两个嵌入的影响度,并将它们与参数矩阵融合法融合在一起。为了进一步提高鲁棒性,Sefnet还与非线性神经网络并行整合了传统的自回归组件。在四个现实世界流行有关的数据集上进行的实验表明,SEFNET具有有效性,并且表现优于最先进的基线。
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In this paper, we propose a robust 3D detector, named Cross Modal Transformer (CMT), for end-to-end 3D multi-modal detection. Without explicit view transformation, CMT takes the image and point clouds tokens as inputs and directly outputs accurate 3D bounding boxes. The spatial alignment of multi-modal tokens is performed implicitly, by encoding the 3D points into multi-modal features. The core design of CMT is quite simple while its performance is impressive. CMT obtains 73.0% NDS on nuScenes benchmark. Moreover, CMT has a strong robustness even if the LiDAR is missing. Code will be released at https://github.com/junjie18/CMT.
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