The explosion of data collection has raised serious privacy concerns in users due to the possibility that sharing data may also reveal sensitive information. The main goal of a privacy-preserving mechanism is to prevent a malicious third party from inferring sensitive information while keeping the shared data useful. In this paper, we study this problem in the context of time series data and smart meters (SMs) power consumption measurements in particular. Although Mutual Information (MI) between private and released variables has been used as a common information-theoretic privacy measure, it fails to capture the causal time dependencies present in the power consumption time series data. To overcome this limitation, we introduce the Directed Information (DI) as a more meaningful measure of privacy in the considered setting and propose a novel loss function. The optimization is then performed using an adversarial framework where two Recurrent Neural Networks (RNNs), referred to as the releaser and the adversary, are trained with opposite goals. Our empirical studies on real-world data sets from SMs measurements in the worst-case scenario where an attacker has access to all the training data set used by the releaser, validate the proposed method and show the existing trade-offs between privacy and utility.


翻译:数据收集的爆炸引起了用户对隐私的严重关切,因为共享数据也可能暴露敏感信息; 隐私保护机制的主要目标是防止恶意第三方在使用共享数据的同时推断敏感信息,防止恶意第三方在使用共享数据的同时推断敏感信息; 在本文件中,我们特别在时间序列数据和智能仪(SMs)消费量度范围内研究这一问题; 虽然私人变量和释放变量之间的相互信息(MI)已被作为一种共同的信息理论隐私措施使用,但它未能捕捉电力消费时间序列数据中存在的因果关系; 为了克服这一限制,我们引入了直接信息(DI),作为考虑的设定中更为有意义的隐私度量度,并提出新的损失功能; 然后,优化使用对抗性框架进行,即两个称为释放器和对手的常规神经网络(RNNS)受到相反目标的培训; 我们从SM测量中得出的真实世界数据集的经验研究,在最坏的情况下,攻击者可以查阅释放器使用的所有培训数据集,验证拟议的方法,并展示现有隐私和效用之间的交易。

0
下载
关闭预览

相关内容

《计算机信息》杂志发表高质量的论文,扩大了运筹学和计算的范围,寻求有关理论、方法、实验、系统和应用方面的原创研究论文、新颖的调查和教程论文,以及描述新的和有用的软件工具的论文。官网链接:https://pubsonline.informs.org/journal/ijoc
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
最新BERT相关论文清单,BERT-related Papers
专知会员服务
52+阅读 · 2019年9月29日
Federated Learning: 架构
AINLP
4+阅读 · 2020年9月20日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
人工智能 | ISAIR 2019诚邀稿件(推荐SCI期刊)
Call4Papers
6+阅读 · 2019年4月1日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
IEEE | DSC 2019诚邀稿件 (EI检索)
Call4Papers
10+阅读 · 2019年2月25日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Privacy-Preserving News Recommendation Model Learning
VIP会员
相关资讯
Federated Learning: 架构
AINLP
4+阅读 · 2020年9月20日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
人工智能 | ISAIR 2019诚邀稿件(推荐SCI期刊)
Call4Papers
6+阅读 · 2019年4月1日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
IEEE | DSC 2019诚邀稿件 (EI检索)
Call4Papers
10+阅读 · 2019年2月25日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员