[發明專利]一種有監督矩陣補全的隱私保護方法

在審

• 申請號: 202011165155.2
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112364372A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 彭松;肖迪
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G06F21/62
• 分類號: G06F21/62;G06K9/62;G06N3/04;G06F17/16
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 武君

1.一種有監督矩陣補全的隱私保護方法，其特征在于：隱私保護方法包括：

S1：根據當前恢復的補全矩陣，獲得達到具有最大化的有效性同時具備最小隱私泄露的判別信息及其投影矩陣；

S2：基于有監督矩陣補全技術，定義矩陣補全的優化式，將判別信息引入到補全信息，獲取矩陣補全和最佳的投影矩陣；

S3：將補全的數據進行有損的壓縮投影。

2.根據權利要求1所述的有監督矩陣補全的隱私保護方法，其特征在于：所述S1具體為：

S11：獲取當前恢復的補全矩陣的散度矩陣S_W和類間的散度矩陣S_B；

散度矩陣S_W表示為：

其中：i代表類標簽，L代表數據集中總的類別數，其中j代表第i類的第j個樣本,N_i代表第i類中總的樣本數，代表第i類的第j個樣本，u_i表示第i類樣本的均值；

類間散度矩陣S_B表示為：

其中：i代表類標簽，L代表數據集中總的類別數，u_i表示第i類樣本的均值，u表示樣本矩陣中的均值；

S12：結合類內的散度矩陣S_W和類間的散度矩陣S_B，獲得具有最大化的有效性同時具備最小隱私泄露的目標函數，具體為：

其中

其中w_i是投影矩陣W的每一列，C是DCA投影空間的子空間的維度，W為判別信息的投影矩陣，等于類內散度矩陣和類間散度矩陣的和；

S13：基于判別信息，獲取判別信息的投影矩陣。

3.根據權利要求2所述的有監督矩陣補全的隱私保護方法，其特征在于：所述S2具體為：

S21：定義矩陣補全的目標函數，具體為：

其中：表示初始的缺失矩陣X₀所觀測到的元素的位置的下標集合，即除了Ω以外的元素在X₀是缺失的；

||.||_tr表示矩陣的核范數，即奇異值的和，||.||_F表示矩陣的Frobenius范數，即所有數的平方和的平方根，λ₁,λ₂≥0，λ₁,λ₂≥0表示的是正則化參數；

S22：交替優化，獲取擁有最小隱私信息的補全矩陣；

S23：求解補全的矩陣的最佳的效用和隱私的投影。

4.根據權利要求3所述的有監督矩陣補全的隱私保護方法，其特征在于：所述S23具體為：

S231：設置初始化參數θ₀和θ₁，其中，

S232：定義恢復矩陣的中間變量Z_k，

其中：為第k次恢復的矩陣；

S233：更新當滿足則更新L＝γL和反之則結束迭代，其中

S234：另

S235：進行迭代直至得到最好的恢復結果和W。

5.根據權利要求4所述的有監督矩陣補全的隱私保護方法，其特征在于：所述S3具體為：

將所述最佳的效用和隱私投影劃分成兩部分，一個部分為W_major∈R^M×(L-1)和W_minor∈R^M×(M-L+1)，其中W_major度量的是最大的有效能量部分，W_minor度量的隱私信息保護和重建誤差的信息；

在最佳的投影的子空間中選擇W_major部分用于投影，使得該部分的讓數據集得到最大的判別能量，得到最大的效用性，在隱私任務中的效用性最低，投影的公式為如下的形式：

其中表示原始缺失矩陣補全后的矩陣，表達通過投影后的公共子空間，只保留數據的效用部分，去掉數據的隱私部分，L表達效用類類別數。