车联网在智慧城市建设中扮演着不可或缺的角色,汽车不仅仅是交通工具,更是大数据时代信息采集和传输的重要载体.随着车辆采集的数据量飞速增长和人们隐私保护意识的增强,如何在车联网环境中确保用户数据安全,防止数据泄露,成为亟待解决...车联网在智慧城市建设中扮演着不可或缺的角色,汽车不仅仅是交通工具,更是大数据时代信息采集和传输的重要载体.随着车辆采集的数据量飞速增长和人们隐私保护意识的增强,如何在车联网环境中确保用户数据安全,防止数据泄露,成为亟待解决的难题.联邦学习采用“数据不动模型动”的方式,为保护用户隐私和实现良好性能提供了可行方案.然而,受限于采集设备、地域环境、个人习惯的差异,多台车辆采集的数据通常表现为非独立同分布(non-independent and identically distributed,non-IID)数据,而传统的联邦学习算法在non-IID数据环境中,其模型收敛速度较慢.针对这一挑战,提出了一种面向non-IID数据的车联网多阶段联邦学习机制,称为FedWO.第1阶段采用联邦平均算法,使得全局模型快速达到一个基本的模型准确度;第2阶段采用联邦加权多方计算,依据各车辆的数据特性计算其在全局模型中的权重,聚合后得到性能更优的全局模型,同时采用传输控制策略,减少模型传输带来的通信开销;第3阶段为个性化计算阶段,车辆利用各自的数据进行个性化学习,微调本地模型获得与本地数据更匹配的模型.实验采用了驾驶行为数据集进行实验评估,结果表明相较于传统方法,在non-IID数据场景下,FedWO机制保护了数据隐私,同时提高了算法的准确度.展开更多
移动群智感知系统(MCS)能否高效地运行,很大程度上取决于是否有大量任务参与者参与到感知任务中。然而在现实中,用户的感知成本增加以及用户的隐私泄露等原因,导致用户的参与积极性不高,因此需要一种有效的手段,用于在保证用户隐私安全...移动群智感知系统(MCS)能否高效地运行,很大程度上取决于是否有大量任务参与者参与到感知任务中。然而在现实中,用户的感知成本增加以及用户的隐私泄露等原因,导致用户的参与积极性不高,因此需要一种有效的手段,用于在保证用户隐私安全的同时,还能促进用户积极地参与到任务中。针对上述问题,结合本地化差分隐私保护技术,提出了一种基于综合评分的双边拍卖隐私激励机制(Privacy Incentive Mechanism of Bilateral Auction with Comprehensive Scoring, BCS),这种激励机制包括拍卖机制、数据扰动和聚合机制以及奖励和惩罚机制3个部分。拍卖机制综合考虑了各种因素对用户完成感知任务的影响,在一定程度上提高了任务的匹配程度;数据扰动和聚合机制在隐私保护和数据精度之间做出权衡,在保证数据质量的同时做到了对用户隐私的良好保护;奖励和惩罚机制奖励诚信度和活跃度高的用户,激励用户积极参与感知任务。实验结果表明,BCS可以在提高平台收益和任务匹配率的同时保证感知数据的质量。展开更多
文摘车联网在智慧城市建设中扮演着不可或缺的角色,汽车不仅仅是交通工具,更是大数据时代信息采集和传输的重要载体.随着车辆采集的数据量飞速增长和人们隐私保护意识的增强,如何在车联网环境中确保用户数据安全,防止数据泄露,成为亟待解决的难题.联邦学习采用“数据不动模型动”的方式,为保护用户隐私和实现良好性能提供了可行方案.然而,受限于采集设备、地域环境、个人习惯的差异,多台车辆采集的数据通常表现为非独立同分布(non-independent and identically distributed,non-IID)数据,而传统的联邦学习算法在non-IID数据环境中,其模型收敛速度较慢.针对这一挑战,提出了一种面向non-IID数据的车联网多阶段联邦学习机制,称为FedWO.第1阶段采用联邦平均算法,使得全局模型快速达到一个基本的模型准确度;第2阶段采用联邦加权多方计算,依据各车辆的数据特性计算其在全局模型中的权重,聚合后得到性能更优的全局模型,同时采用传输控制策略,减少模型传输带来的通信开销;第3阶段为个性化计算阶段,车辆利用各自的数据进行个性化学习,微调本地模型获得与本地数据更匹配的模型.实验采用了驾驶行为数据集进行实验评估,结果表明相较于传统方法,在non-IID数据场景下,FedWO机制保护了数据隐私,同时提高了算法的准确度.
文摘移动群智感知系统(MCS)能否高效地运行,很大程度上取决于是否有大量任务参与者参与到感知任务中。然而在现实中,用户的感知成本增加以及用户的隐私泄露等原因,导致用户的参与积极性不高,因此需要一种有效的手段,用于在保证用户隐私安全的同时,还能促进用户积极地参与到任务中。针对上述问题,结合本地化差分隐私保护技术,提出了一种基于综合评分的双边拍卖隐私激励机制(Privacy Incentive Mechanism of Bilateral Auction with Comprehensive Scoring, BCS),这种激励机制包括拍卖机制、数据扰动和聚合机制以及奖励和惩罚机制3个部分。拍卖机制综合考虑了各种因素对用户完成感知任务的影响,在一定程度上提高了任务的匹配程度;数据扰动和聚合机制在隐私保护和数据精度之间做出权衡,在保证数据质量的同时做到了对用户隐私的良好保护;奖励和惩罚机制奖励诚信度和活跃度高的用户,激励用户积极参与感知任务。实验结果表明,BCS可以在提高平台收益和任务匹配率的同时保证感知数据的质量。