As a prevailing collaborative filtering method for recommendation systems, one-bit matrix completion requires data collected by users to provide personalized service. Due to insidious attacks and unexpected inference, the release of users' data often raises serious privacy concerns. To address this issue, differential privacy(DP) has been widely used in standard matrix completion models. To date, however, little has been known about how to apply DP to achieve privacy protection in one-bit matrix completion. In this paper, we propose a unified framework for ensuring a strong privacy guarantee of one-bit matrix completion with DP. In our framework, we develop four different private perturbation mechanisms corresponding to different stages of one-bit matrix completion. For each mechanism, we design a privacy-preserving algorithm and provide a theoretical recovery error bound under the proper conditions. Numerical experiments on synthetic and real-world datasets demonstrate the effectiveness of our proposal. Compared to the one-bit matrix completion without privacy protection, our proposed mechanisms can maintain high-level privacy protection with marginal loss of completion accuracy.


翻译:作为建议系统的一种普遍合作过滤方法,完成一比基矩阵需要用户收集的数据,以提供个性化服务。由于暗中攻击和意外推断,发布用户数据往往引起严重的隐私问题。为解决这一问题,标准矩阵完成模型广泛使用了差异隐私(DP),但迄今为止,在如何应用DP实现一比基矩阵完成隐私保护方面,还鲜为人知。在本文件中,我们提出了一个统一框架,以确保与DP一道完成一比基矩阵的强大隐私保障。在我们的框架中,我们开发了四种与一比基矩阵完成的不同阶段相对应的不同私人扰动机制。我们为每个机制设计了一种隐私保护算法,并提供了在适当条件下约束的理论回收错误。合成和现实世界数据集的量化实验表明我们提案的有效性。与没有隐私保护的一比基矩阵完成相比,我们提议的机制可以保持高层次的隐私保护,同时略微丧失完成准确性。

0
下载
关闭预览

相关内容

【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
122+阅读 · 2020年11月20日
专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
【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
征稿 | CFP:Special Issue of NLP and KG(JCR Q2,IF2.67)
开放知识图谱
1+阅读 · 2022年4月4日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年7月16日
Arxiv
1+阅读 · 2022年7月15日
VIP会员
相关资讯
征稿 | CFP:Special Issue of NLP and KG(JCR Q2,IF2.67)
开放知识图谱
1+阅读 · 2022年4月4日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员