#causal-inference

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👥 作者: Quan Yuan, Xiaochen Li, Linkang Du, Min Chen 0032, Mingyang Sun, Yunjun Gao, Shibo He, Jiming Chen 0001, Zhikun Zhang 0001

因果推断在多个科学研究领域扮演关键角色,其中平均处理效应(ATE)的估计是核心问题之一。然而,使用真实世界观测数据计算ATE会带来显著的隐私风险。差分隐私作为一种严格理论保证的隐私保护技术,已成为隐私保护数据分析的标准方法。但现有的差分隐私ATE估计工作通常依赖于特定假设、提供有限的隐私保护或无法实现全面的信息保护。为此,本文提出了PrivATE——一个实用的、确保差分隐私的ATE估计框架。考虑到不同场景对隐私保护级别的需求各异(例如,教育评估中仅考试成绩为敏感信息,而医疗记录的所有数据通常都需要保护),PrivATE设计了两种级别的隐私保护:标签级(仅保护结果变量)和样本级(保护所有变量)。通过推导自适应匹配界限(adaptive matching limit),PrivATE有效平衡了噪声引入的误差和匹配误差,从而获得更准确的ATE估计。实验评估在多个数据集和不同隐私预算下验证了PrivATE的有效性,其性能优于现有基线方法。该方法适用于需要因果推断又必须保护用户隐私的广泛应用场景,如医疗、教育和经济学分析。

💡 推荐理由: PrivATE首次在差分隐私框架下同时支持标签级和样本级隐私保护,有效平衡了噪声误差与匹配误差,为处理敏感观测数据的因果推断提供了实用且可扩展的解决方案。

🎯 建议动作: 研究跟进

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