有效的基于滑动窗口数据流直方图方法

Efficient histogram method in data streams over sliding windows
莫磊1,2
王修君1,2
郑啸1,2
吴宣够1,2
邰伟鹏1
赵伟1,2
1. 安徽工业大学 计算机科学与技术学院, 安徽 马鞍山 243032
2. 安徽省工业互联网智能应用与安全工程实验室, 安徽 马鞍山 243032

摘要

差分隐私作为现在的一种隐私保护机制得到了广泛的应用。目前虽然存在着很多种静态数据集上的直方图发布方法,但是对于数据流环境下的基于滑动窗口直方图发布方法较少,并且面临着直方图的发布误差较高的问题。对于此问题,提出了一种适用于滑动窗口模型的数据流差分隐私直方图发布算法(histogram publishing algorithm for sliding window model,HPA-SW)。该算法首先基于数据分块的思想来把一个滑动窗口划分为k个子块,并通过该参数来控制和调节数据直方图的统计误差;随后,该算法通过比较相邻两个直方图数据分布的差异来优化当前窗口的隐私预算分配,从而快速计算出局部最优直方图。为了验证算法的有效性,首先通过严格的理论推导证实了所设计的算法符合差分隐私要求,并且其近似误差不超过W/2k。其次,通过在真实数据集合上的实验对比,显示了该算法的发布误差较低,比SSHP算法降低了50%。

基金项目

国家自然科学基金资助项目(61402008,61702006,61672038)
安徽省重点研究与开发计划面上攻关项目(201904a05020071)
安徽省自然科学项目(1408085QF128)
电子信息与控制福建省高校工程研究中心开放基金项目(MJXY-KF-EIC1803)
安徽普通高校重点实验室开放基金项目(CS2020-06)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2020.07.0217
出版期卷: 《计算机应用研究》 印刷出版, 2021年第38卷 第7期
所属栏目: 算法研究探讨
出版页码: 2085-2090
文章编号: 1001-3695(2021)07-031-2085-06

发布历史

[2021-07-05] 印刷出版

引用本文

莫磊, 王修君, 郑啸, 等. 有效的基于滑动窗口数据流直方图方法 [J]. 计算机应用研究, 2021, 38 (7): 2085-2090. (Mo Lei, Wang Xiujun, Zheng Xiao, et al. Efficient histogram method in data streams over sliding windows [J]. Application Research of Computers, 2021, 38 (7): 2085-2090. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

《计算机应用研究》创刊于1984年,是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。

《计算机应用研究》瞄准本学科领域迫切需要的前沿技术,及时反映国内外计算机应用研究的主流技术、热点技术及最新发展趋势。主要刊载内容包括本学科领域高水平的学术论文、本学科最新科研成果和重大应用成果。栏目内容涉及计算机学科新理论、计算机基础理论、算法理论研究、算法设计与分析、区块链技术、系统软件与软件工程技术、模式识别与人工智能、体系结构、先进计算、并行处理、数据库技术、计算机网络与通信技术、信息安全技术、计算机图像图形学及其最新热点应用技术。

《计算机应用研究》拥有众多高层次读者、作者,读者对象主要为从事计算机学科领域高、中级研究人员及工程技术人员,各高等院校计算机专业及相关专业的师生。多年来《计算机应用研究》的总被引频次及Web下载率一直名列本学科同类学术刊物前茅,所刊发的学术论文以其新颖性、学术性、前瞻性、导向性、实用性而备受广大读者的喜爱。


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