对离散傅立叶变换矩阵FIM,采样一组概率p,在拉普拉斯参数最小时,计算相应的噪声值

时间: 2023-12-11 22:05:38 浏览: 29
假设离散傅立叶变换矩阵的大小为n×n,采样的概率为p,则选取的元素数量为k=np.floor(p*n^2)。 在拉普拉斯参数最小时,噪声的大小可以计算为: noise_scale = np.sqrt(2 * k * np.log(1.25 / epsilon)) / np.abs(dft_coef.min()) 其中,epsilon为隐私预算,dft_coef为选取的DFT系数的绝对值,取最小值的原因是在拉普拉斯机制中,噪声的大小与原始数据的灵敏度有关,而灵敏度的最大值等于数据的最大值减去数据的最小值。 具体的实现代码如下: ```python import numpy as np # 定义离散傅立叶变换矩阵FIM def FIM(n): F = np.zeros((n, n), dtype=complex) for i in range(n): for j in range(n): F[i][j] = np.exp(-2j * np.pi * i * j / n) return F # 采样概率为p的DFT系数 def sample_dft_coef(F, p): n = F.shape[0] k = int(np.floor(p * n * n)) dft_coef = np.zeros((k, k), dtype=complex) indices = np.random.choice(n*n, k, replace=False) for i in range(k): row = indices[i] // n col = indices[i] % n dft_coef[i // k][i % k] = F[row][col] return dft_coef # 计算拉普拉斯参数最小时的噪声大小 def lap_noise(F, p, epsilon): dft_coef = sample_dft_coef(F, p) noise_scale = np.sqrt(2 * k * np.log(1.25 / epsilon)) / np.abs(dft_coef.min()) return noise_scale # 示例 n = 8 p = 0.3 epsilon = 0.1 F = FIM(n) noise_scale = lap_noise(F, p, epsilon) print(noise_scale) ``` 请注意,上述示例代码仅为演示目的,实际应用中需要根据具体情况进行调整。

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