MVG,也就是 matrix-variate Gaussian mechanism,通常翻成矩阵变量高斯机制,它是差分隐私里对“矩阵型输出”加噪声的一种方法。

你可以先把它理解成一句很朴素的话:

以前我们常给“一个数”加高斯噪声,后来给“一个向量”加高斯噪声;那如果我要发布的是“一个矩阵”呢?MVG 就是专门给矩阵加高斯噪声的版本。

比如:

这时候,如果还把矩阵硬拉平成一个长向量再加普通高斯噪声,当然也能做,但会有点“粗暴”。

MVG 的想法是:既然对象本来就是矩阵,那噪声也应该按矩阵的结构来设计。


一、先讲直觉:它到底在干嘛?

先回忆普通高斯机制(Gaussian mechanism,高斯机制)在做什么。

1. 对标量

如果查询输出是一个数 $f(D)$,那就发布:

$f(D) + Z$

这里 $Z$ 是一个高斯随机变量,也就是“钟形分布”的随机噪声。


2. 对向量

如果输出是一个向量 $\mathbf{f}(D)$,那就发布: