3.对离散傅立叶变换矩阵FIM,选取其前k×k个DFT系数,计算给定隐私预算时的拉普拉斯机制的参数的最小值,以确定拉普拉斯机制需要添加的噪声; 4.对离散傅立叶变换矩阵FIM,采样一组概率p,在参数最小时,计算相应的噪声值,以及融合噪声后的FIM’;python实现
时间: 2024-02-21 21:02:06 浏览: 58
以下是 Python 实现:
```python
import numpy as np
def laplace_mech(data, epsilon):
# 拉普拉斯噪音
noise = np.random.laplace(scale=2/epsilon, size=data.shape)
return data + noise
def get_laplace_noise_param(FIM, k, epsilon):
# 提取前 k x k 个傅里叶系数
Fk = FIM[:k, :k]
# 计算噪音参数
delta_f = Fk.max() - Fk.min()
noise_param = delta_f / epsilon
return noise_param
def sample_p_and_add_noise(FIM, k, epsilon, num_samples):
# 计算噪音参数
noise_param = get_laplace_noise_param(FIM, k, epsilon)
# 采样概率 p
p_values = np.linspace(0, 1, num_samples)
# 初始化结果
noise_values = []
FIM_noisy_values = []
for p in p_values:
# 计算噪音
noise = np.random.laplace(scale=noise_param/p, size=FIM.shape)
# 添加噪音
FIM_noisy = FIM + noise
# 保存结果
noise_values.append(noise_param/p)
FIM_noisy_values.append(FIM_noisy)
return noise_values, FIM_noisy_values
```
其中,`FIM` 是离散傅立叶变换矩阵,`k` 是需要提取的前 k x k 个傅里叶系数,`epsilon` 是隐私预算,`num_samples` 是采样的概率 p 的数量。`get_laplace_noise_param` 函数用于计算噪音参数,`sample_p_and_add_noise` 函数用于采样概率 p 并添加噪音,最终输出的 `noise_values` 是每个概率对应的噪音参数,`FIM_noisy_values` 是添加了噪音后的 FIM 矩阵。
阅读全文