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推荐系统的一种差分私有非负矩阵分解。 (英语) Zbl 07810470号

摘要:基于非负矩阵分解(NMF)的模型已被证明在解决推荐系统(RS)中的协同过滤(CF)问题方面是高效且可扩展的。由于遥感需要大量的用户数据来提供个性化的信息服务,数据隐私问题日益突出。尽管差分隐私(DP)技术已广泛应用于RS,但非负性的要求使其难以成功地将DP纳入NMF。本文通过扰动目标函数多项式表达式的系数,提出了一种差分私有NMF(DPNMF)方法,在隐私保护和推荐质量之间取得了很好的平衡。此外,为了减轻DP添加的噪声对评分稀疏的项目的影响,提出了一种基于插补的DPNMF(IDPNMF)方法。理论分析和在多个基准数据集上的实验结果表明,该方案具有良好的性能,能够在大规模数据集上实现更好的推荐质量。因此,我们的方案在实现基于大数据的隐私保护RS方面具有很大潜力。

MSC公司:

68第27页 数据隐私
15A23型 矩阵的因式分解
68T09号 数据分析和大数据的计算方面
68层35 人工智能语言和软件系统理论(基于知识的系统、专家系统等)
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全文: 内政部

参考文献:

[1] A.柏辽兹。;弗里德曼,A。;Kaafar,医学硕士。;博雷利,R。;Berkovsky,S.,将差异隐私应用于矩阵分解,(第九届ACM推荐系统会议论文集(2015)),107-114
[2] Calandrino,J.A。;基尔策,A。;Narayanan,A。;费尔顿,E.W。;Shmatikov,V.,《你可能还喜欢:协同过滤的隐私风险》,(2011年IEEE安全与隐私研讨会(2011年),IEEE),231-246
[3] 乔杜里,K。;Monteleoni,C.,隐私保护逻辑回归,(神经信息处理系统进展(2008)),289-296
[4] 乔杜里,K。;蒙特利奥尼,C。;Sarwate,A.D.,《不同私人经验风险最小化》,《机器学习研究杂志》,第12期,第3期(2011年)·Zbl 1280.62073号
[5] 德沃克,C。;McSherry,F。;尼西姆,K。;Smith,A.,在私人数据分析中校准噪声对灵敏度,(密码学理论会议(2006),施普林格),265-284·兹比尔1112.94027
[6] 埃尔米什,B。;Cemgil,A.T.,《通过差异私有耦合矩阵分解实现数据共享》,《ACM从数据中发现知识的交易》(TKDD),第14、3、1-27页(2020年)
[7] 冯,C。;梁,J。;宋,P。;Wang,Z.,推荐系统中稀疏数据的融合协同过滤方法,信息科学,521365-379(2020)
[8] 弗雷德里克森,M。;Jha,S。;Ristenpart,T.,利用信任信息和基本对策的模型反转攻击,(第22届ACM SIGSAC计算机和通信安全会议论文集(2015)),1322-1333
[9] Gillis,N.,《非负矩阵因式分解:复杂性、算法和应用》,(未发表的博士论文,卢万·卢瓦因·拉努夫天主教大学:CORE(2011))
[10] 埃尔南多,A。;Bobadilla,J。;Ortega,F.,基于贝叶斯概率模型的协同过滤推荐系统的非负矩阵分解,基于知识的系统,97,188-202(2016)
[11] Hua,J。;夏,C。;Zhong,S.,Differentially private matrix factorization,(第24届国际人工智能会议论文集,AAAI Press IJCAI’15(2015)),1763-1770
[12] Koren,Y。;贝尔·R。;Volinsky,C.,推荐系统的矩阵分解技术,计算机,42,8,30-37(2009)
[13] 劳森,C.L。;Hanson,R.J.,解决最小二乘问题(1995),SIAM·Zbl 0860.65029号
[14] Lee,D.D。;Seung,H.S.,通过非负矩阵分解学习对象的各个部分,《自然》,401,6755,788-791(1999)·Zbl 1369.68285号
[15] 李,H。;李凯。;An,J。;郑伟。;Li,K.,gpu上大规模推荐系统的有效流形正则化稀疏非负矩阵分解模型,信息科学,4964-484(2019)
[16] 李,N。;吕,M。;苏·D。;Yang,W.,《差异隐私:从理论到实践》。信息安全、隐私和信任综合讲座,8,4,1-138(2016)
[17] 刘,Z。;王玉霞。;Smola,A.,快速差异私有矩阵分解,(第九届ACM推荐系统会议论文集(2015)),171-178
[18] 罗,X。;周,M。;夏,Y。;Zhu,Q.,推荐系统协同过滤的一种有效的非负矩阵因子分解方法,IEEE工业信息学汇刊,10,21273-1284(2014)
[19] A.Machanavajjhala、A.Korolova、A.D.Sarma。个性化的社交推荐——准确还是私密?arXiv预印arXiv:11054254(2011)。
[20] McSherry,F。;Mironov,I.,Differentially private recommender systems:Building privacy into the netflix prize contractors,(第15届ACM SIGKDD国际知识发现和数据挖掘会议记录(2009)),627-636
[21] McSherry,F.D.,《隐私集成查询:隐私保护数据分析的可扩展平台》(2009年ACM SIGMOD国际数据管理会议论文集(2009)),19-30
[22] 孟,X。;王,S。;Shu,K。;李,J。;陈,B。;刘,H。;Zhang,Y.,个性化隐私保护社会推荐,(AAAI人工智能会议论文集,第32卷(2018))
[23] Narayanan,A。;Shmatikov,V.,大型稀疏数据集的稳健非对称化,(2008年IEEE安全与隐私研讨会(SP 2008)(2008),IEEE),111-125
[24] 尼古兰科,V。;约阿尼迪斯,S。;Weinsberg,美国。;乔伊,M。;塔夫特,N。;Boneh,D.,隐私保护矩阵分解,(2013年ACM SIGSAC计算机与通信安全会议论文集(2013)),801-812
[25] Shokri,R。;Stronati,M。;宋,C。;Shmatikov,V.,针对机器学习模型的成员推断攻击,(2017年IEEE安全与隐私研讨会(SP)(2017),IEEE),3-18
[26] 瓦德瓦,S。;阿格拉瓦尔,S。;乔达里,H。;Sharma,D。;Achan,K.,针对差异私人推荐系统的数据中毒攻击,(第43届ACM SIGIR信息检索研究与开发国际会议(2020年)论文集),1617-1620
[27] Wang,J。;Tang,Q.,《基于不同私人邻居的推荐系统》(IFIP ICT系统安全和隐私保护国际会议(2017),施普林格),459-473
[28] 薛海杰、戴晓霞、张建军、黄绍、陈建军。推荐系统的深层矩阵分解模型。In:IJCAI。澳大利亚墨尔本;第17卷(2017)第3203-3209页。
[29] 詹,J。;谢长乐。;王,I.-C。;Hsu,T.-S。;Liau,C.-J。;Wang,D.-W.,隐私保护协作推荐系统,IEEE系统、人与控制论事务,C部分(应用与评论),40,4,472-476(2010)
[30] 张,F。;李,V.E。;Choo,K.-K.R.,Jo-dpmf:通过联合优化进行差分私有矩阵分解学习,信息科学,467,271-281(2018)·Zbl 1441.68219号
[31] 张,S。;刘,L。;陈,Z。;Zhong,H.,带个性化差异隐私的概率矩阵分解,基于知识的系统,183,第104864页,(2019)
[32] 张,S。;Wang,W。;福特,J。;Makedon,F.,使用非负矩阵分解从不完整评级中学习,(2006年SIAM数据挖掘国际会议论文集(2006),SIAM),549-553
[33] Zhu,T。;任,Y。;周,W。;荣,J。;Xiong,P.,基于邻域的协作过滤的有效隐私保护算法,未来一代计算机系统,36142-155(2014)
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