隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和移動終端的多樣化和普及,用戶地理位置信息與這些終端時(shí)刻進(jìn)行交互。當(dāng)這些數(shù)據(jù)被非法分子獲取,通過對這些數(shù)據(jù)集進(jìn)行分析和挖掘推理出用戶的隱私信息,例如家庭住址、興趣愛好等信息。因而用戶在對數(shù)據(jù)集進(jìn)行發(fā)布時(shí)對隱私數(shù)據(jù)的保護(hù)是一個具有挑戰(zhàn)的熱點(diǎn)問題。本文主要針對空間數(shù)據(jù)集的隱私保護(hù)問題開展研究,通過對現(xiàn)有的差分隱私保護(hù)模型和算法的綜述和分析,指出在基于網(wǎng)格劃分的空間數(shù)據(jù)集的發(fā)布中,依然存在一些改進(jìn)的地方。在當(dāng)前的研究中往往忽略了或者沒有充分的考慮數(shù)據(jù)集的分布特征;從而導(dǎo)致在添加噪聲階段,沒有考慮到數(shù)據(jù)集的隱私保護(hù)需求,往往添加統(tǒng)一規(guī)模的噪聲,這樣易產(chǎn)生較大的噪聲誤差,從而降低了數(shù)據(jù)集的可用性和查詢精度,并且沒有考慮到用戶的查詢粒度,在多層網(wǎng)格劃分可能會產(chǎn)生較大的查詢誤差。本文針對上述問題提出了基于標(biāo)準(zhǔn)差圓半徑的自適應(yīng)網(wǎng)格劃分模型,該模型充分的考慮了數(shù)據(jù)集的分布特征和用戶的查詢粒度,在添加噪聲階段根據(jù)不同分布特征的數(shù)據(jù)集網(wǎng)格按需的添加相應(yīng)的噪聲,在多層網(wǎng)格劃分中通過過濾和分桶來降低噪聲誤差,并通過后置處理來提高范圍查詢的精度。論文的主要研究工作如下:(1)為了充分的考慮數(shù)據(jù)集的分布特征,進(jìn)而尋找一種能夠定量的對數(shù)據(jù)集分布特征進(jìn)行描述。本文通過計(jì)算出網(wǎng)格劃分后每個網(wǎng)格中數(shù)據(jù)集的標(biāo)準(zhǔn)差圓半徑來描述數(shù)據(jù)集的離散程度,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了定量的對數(shù)據(jù)集分布特征的計(jì)算。(2)為了實(shí)現(xiàn)隱私預(yù)算進(jìn)行按需的分配,本文引入隱私保護(hù)需求力度概念,通過數(shù)據(jù)網(wǎng)格的標(biāo)準(zhǔn)差圓半徑在當(dāng)層數(shù)據(jù)層的所有數(shù)據(jù)網(wǎng)格的標(biāo)準(zhǔn)差圓半徑之和的占比來表示其隱私保護(hù)需求力度,進(jìn)而刻畫數(shù)據(jù)網(wǎng)格的隱私保護(hù)需求,從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)隱私保護(hù)需求按需的分配隱私預(yù)算,最終實(shí)現(xiàn)了不同分布特征的數(shù)據(jù)網(wǎng)格根據(jù)不同的隱私預(yù)算動態(tài)添加不同規(guī)模的噪聲。(3)為了降低噪聲誤差和考慮用戶的查詢粒度,在多層網(wǎng)格劃分中對網(wǎng)格進(jìn)行過濾,如果網(wǎng)格的原始計(jì)數(shù)為0,則直接對其添加的噪聲湊整為0;接著對網(wǎng)格進(jìn)行分桶,將相似的單元網(wǎng)格分到同一桶中,根據(jù)每個桶的隱私預(yù)算對其進(jìn)行添加噪聲,從而降低噪聲誤差。最后,為了提高數(shù)據(jù)集的查詢精度,本文提出一種后置處理方法,該方法通過約束處理操作來增強(qiáng)查詢結(jié)果的精度。最終達(dá)到提高了數(shù)據(jù)集的可用性和查詢精度的效果。(4)基于上述的理論,本文提出了基于標(biāo)準(zhǔn)差圓半徑的自適應(yīng)網(wǎng)格劃分模型。通過實(shí)驗(yàn)對算法模型進(jìn)行了性能對比驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法模型能夠有效的減少了相對誤差,提高數(shù)據(jù)集的查詢精度和可用性。
【學(xué)位單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP393.02
【部分圖文】：

圖 2.1 隨機(jī)算法在鄰近數(shù)據(jù)集上的輸出概率圖算 得出，隱私預(yù)算 是算法 A 在兩個鄰近數(shù)據(jù)集查詢輸出相同時(shí)對數(shù)據(jù)集所能提供了隱私保護(hù)水平。在實(shí)際的應(yīng)用中， 取值都保護(hù)水平越高。當(dāng) 為 0 時(shí)，隱私保護(hù)水平最高，對于任意的具有相同概率分布的結(jié)果，這些信息不會披露關(guān)于數(shù)據(jù)集的也會影響到噪聲誤差，從而影響數(shù)據(jù)集的可用性，所以 的選對數(shù)據(jù)集的隱私保護(hù)和數(shù)據(jù)集的可用性。是基于對數(shù)據(jù)集或查詢結(jié)果添加噪聲來實(shí)現(xiàn)隱私保護(hù)。因此可用性，過少則對數(shù)據(jù)集隱私保護(hù)力度不夠。于是對于添加。敏感度分為全局敏感度和局部敏感度。局敏感度）設(shè)有函數(shù) , 在給定的數(shù)據(jù)集 和其任意的
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本文編號：2859944