基于差分隱私的興趣點(diǎn)推薦系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、推薦系統(tǒng)通過(guò)收集用戶相關(guān)信息，過(guò)濾掉大量無(wú)用的信息，向用戶提供潛在的感興趣的內(nèi)容?；谂d趣點(diǎn)的推薦系統(tǒng)的推薦算法主要考慮了用戶對(duì)興趣點(diǎn)的偏好，來(lái)自用戶好友的推薦和地理位置上的影響三個(gè)方面的因素。其中用戶對(duì)興趣點(diǎn)的偏好可以利用用戶的興趣點(diǎn)(POI, Point of Interest)簽到歷史來(lái)描述，使用協(xié)同過(guò)濾找到對(duì)興趣點(diǎn)偏好類似的用戶，并根據(jù)這些高相似度的用戶提供興趣點(diǎn)；利用共同好友的比例和共同簽到 POI的比例來(lái)描述用戶和用戶之間的

2、好友度，并以此為基礎(chǔ)向用戶提供來(lái)自好友的推薦；最后地理位置對(duì)推薦 POI的影響也同樣重要，人們總是傾向于到附近的POI簽到而忽略更遠(yuǎn)即使遠(yuǎn)處的POI對(duì)用戶更有吸引力。
　　推薦系統(tǒng)在收集用戶信息用作推薦的同時(shí)，有可能會(huì)產(chǎn)生用戶個(gè)人敏感信息的泄露?，F(xiàn)存在來(lái)自兩個(gè)方面的潛在隱私暴露危險(xiǎn)，一是由于 POI信息的精確化導(dǎo)致用戶在 POI簽到之后分享簽到會(huì)立即暴露用戶精確的地理位置信息，第二是即使用戶在選擇隱私簽到而不選擇分享此次簽到，而用

3、戶好友中潛在的攻擊者可以根據(jù)推薦系統(tǒng)的推薦結(jié)果，反向推導(dǎo)出用戶的POI簽到信息。針對(duì)這兩種攻擊方式，本文分別提出一種隱私保護(hù)算法：
　　1）將每個(gè)POI精確的地理位置信息模糊成虛擬圓，真實(shí)的POI可能存在于該虛擬圓內(nèi)的任意一點(diǎn)。本文先詳細(xì)介紹了現(xiàn)有文獻(xiàn)中針對(duì)地理位置隱私提出的隱私保護(hù)算法-Privacy，并詳細(xì)分析了-Privacy算法的優(yōu)缺點(diǎn)。然后提出了-Privacy算法，并從理論上證明了該算法的

4、有效性。
　　2）在推薦算法計(jì)算用戶之間的好友度時(shí)，使用基于拉普拉斯機(jī)制的差分隱私向計(jì)算結(jié)果中加入適量的噪聲，使得各個(gè)參數(shù)之間的變化更加平滑，平均。然后從理論上證明了噪聲的加入保護(hù)了用戶的隱私。
　　最后本文將兩個(gè)隱私保護(hù)算法加入到推薦系統(tǒng)中作為一個(gè)整體進(jìn)行理論分析，給出最后隱私保護(hù)程度的公式。然后進(jìn)行了大量的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隱私算法的加入在很大程度上保護(hù)了用戶地理位置和簽到信息的隱私信息，同時(shí)對(duì)推薦算法的有效性影響