User-based KNN recommender systems (UserKNN) utilize the rating data of a target user's k nearest neighbors in the recommendation process. This, however, increases the privacy risk of the neighbors since their rating data might be exposed to other users or malicious parties. To reduce this risk, existing work applies differential privacy by adding randomness to the neighbors' ratings, which reduces the accuracy of UserKNN. In this work, we introduce ReuseKNN, a novel differentially-private KNN-based recommender system. The main idea is to identify small but highly reusable neighborhoods so that (i) only a minimal set of users requires protection with differential privacy, and (ii) most users do not need to be protected with differential privacy, since they are only rarely exploited as neighbors. In our experiments on five diverse datasets, we make two key observations: Firstly, ReuseKNN requires significantly smaller neighborhoods, and thus, fewer neighbors need to be protected with differential privacy compared to traditional UserKNN. Secondly, despite the small neighborhoods, ReuseKNN outperforms UserKNN and a fully differentially private approach in terms of accuracy. Overall, ReuseKNN leads to significantly less privacy risk for users than in the case of UserKNN.


翻译:基于用户的KNN推荐系统(UserKNN)在推荐过程中利用目标用户的k个最近邻的评分数据。然而,这会增加邻居的隐私风险,因为其评分数据可能暴露给其他用户或恶意方。为降低此风险,现有工作通过向邻居评分添加随机性来实现差分隐私,但这会降低UserKNN的准确性。本文提出ReuseKNN——一种新型差分隐私KNN推荐系统。其核心思想是识别规模小但可高度复用的邻域,从而:(i) 仅需对最小用户集施加差分隐私保护,(ii) 大多数用户因极少被用作邻居而无需差分隐私保护。我们在五个不同数据集上的实验得出两个关键发现:首先,ReuseKNN所需邻域显著更小,因此与传统UserKNN相比,需受差分隐私保护的邻居数量更少;其次,尽管邻域规模小,ReuseKNN在准确性上仍优于UserKNN和完全差分隐私方法。总体而言,相较于UserKNN,ReuseKNN能显著降低用户的隐私风险。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
1+阅读 · 2023年8月17日
Arxiv
0+阅读 · 2023年8月16日
VIP会员
最新内容
《美空军2026条令文件:对海压制作战》
专知会员服务
21+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
8+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
专知会员服务
10+阅读 · 11月8日
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
专知会员服务
11+阅读 · 11月6日
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
9+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
6+阅读 · 11月6日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员