差分プライバシー付き・予測区間の適合予測(Differentially Private Conformal Prediction)

arXiv stat.ML / 2026/4/17

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要点

  • 本論文は、不確実性推定のための枠組みである適合予測(CP)を、統計的に効率よく差分プライバシー(DP)下で運用する手法を検討している。
  • まずデータ分割による効率低下を避ける「差分CP(differential CP)」を提案し、DPメカニズムの安定性を活用してオラクルCPとの関係を確立する。
  • その考え方を基に、DPモデル学習と私的な分位点メカニズムによるキャリブレーションを組み合わせた「差分プライバシー付き適合予測(DPCP)」を提示する。
  • DPCPについてエンドツーエンドのプライバシー保証と、追加の正則条件のもとでのカバレッジ特性(予測区間の妥当性)を分析している。
  • 合成データおよび実データでの実験により、同じプライバシーバジェット下でDPCPが既存のプライベート分割Conformal手法よりもより狭い予測集合を作れることを示している。