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JP6412767B2 - Noise generating apparatus, noise generating method and program - Google Patents
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Noise generating apparatus, noise generating method and program Download PDF

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本発明は、雑音発生装置、雑音発生方法及びプログラム
に関する。
The present invention relates to a noise generation device, a noise generation method, and a program.

分析対象のデータに摂動を加えることにより、当該分析対象のデータを加工して秘匿することがある。発生させた雑音によって、分析対象のデータに摂動を加える雑音発生装置の技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
発生させた雑音を印加して分析対象のデータを摂動させた場合であっても、当該データに十分な摂動を加えていないと、摂動後のデータから摂動前のデータを判読できてしまう場合があり、適切な秘匿性を確保することが必要とされている。
By adding perturbation to the data to be analyzed, the data to be analyzed may be processed and kept secret. A technique of a noise generating device that perturbs data to be analyzed by generated noise is known (for example, see Patent Document 1).
Even if the data to be analyzed is perturbed by applying the generated noise, the data before perturbation may be readable from the data after perturbation unless sufficient perturbation is added to the data. There is a need to ensure appropriate confidentiality.

特開2013−83801号公報JP2013-83801A

しかしながら、特許文献1には、1成分のデータを対象にして、当該データのPk−匿名性を確保することが開示されているが、2成分以上のデータを対象にする構成も示唆についての記載もない。
上記の問題を鑑みて、本願発明は、分析対象のデータの匿名性を確保しつつ、多変数の場合又は複数の成分の場合でも精度の高い分析結果を得ることができる雑音発生装置、雑音発生方法及びプログラムを提供する。
However, Patent Document 1 discloses that one component data is targeted and the Pk-anonymity of the data is ensured, but a configuration that targets two or more component data is also suggested. Nor.
In view of the above problems, the present invention provides a noise generating device and a noise generating device capable of obtaining a highly accurate analysis result even in the case of multiple variables or a plurality of components while ensuring anonymity of data to be analyzed. Methods and programs are provided.

[1]この発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、本発明の第1の態様に係る雑音発生装置は、分析対象のデータを秘匿するためにデータに摂動を加える技術において、分析対象のデータを構成する成分間の相関を低減する変換規則を決定する変換規則決定部と、前記変換規則により分析対象の各データを変換する変換部と、前記変換後の各データに所定の摂動を加える摂動部と、を備えることを特徴とする。 [1] The present invention has been made to solve the above-described problem, and the noise generator according to the first aspect of the present invention is a technique for perturbing data to conceal data to be analyzed. A conversion rule determining unit that determines a conversion rule that reduces a correlation between components that constitute data to be analyzed, a conversion unit that converts each data to be analyzed according to the conversion rule, and a predetermined value for each data after conversion And a perturbation unit for adding the perturbation.

[2]また、上記態様に係る雑音発生装置は、前記所定の摂動が付加されたデータの分布を復元する分布復元部と、前記分布が復元された各データを前記変換規則に対応する逆変換処理する逆変換部とを備えることを特徴とする。 [2] Further, the noise generating device according to the above aspect includes a distribution restoration unit that restores the distribution of the data to which the predetermined perturbation is added, and an inverse transformation corresponding to each transformation rule for each piece of the data that has been restored. And an inverse conversion unit for processing.

[3]また、本発明の第2の態様に係る雑音発生装置は、分析対象のデータを秘匿するためにデータに摂動を加える技術において、所定の摂動が付加されたデータの分布を復元する分布復元部と、分析対象のデータを構成する成分間の相関を低減する変換規則に対応する処理であって、前記変換規則に従って変換された後のデータに対する逆変換処理をする逆変換部とを備えることを特徴とする。 [3] In addition, the noise generator according to the second aspect of the present invention provides a distribution for restoring a distribution of data to which a predetermined perturbation is added in a technique for perturbing data to conceal data to be analyzed. A restoration unit, and a process corresponding to a conversion rule for reducing a correlation between components constituting data to be analyzed, and an inverse conversion unit that performs an inverse conversion process on the data converted according to the conversion rule. It is characterized by that.

[4]また、上記態様に係る雑音発生装置の前記分布復元部は、前記所定の摂動が付加されたデータの分布が前記所定の摂動を付加する前のデータの分布に近づくように、前記所定の摂動が付加されたデータを復元することを特徴とする。 [4] In addition, the distribution restoration unit of the noise generating device according to the aspect described above may be configured so that the distribution of data to which the predetermined perturbation is added approaches the distribution of data before the predetermined perturbation is added. It is characterized in that the data to which the perturbation is added is restored.

[5]また、上記態様に係る雑音発生装置の前記変換規則決定部は、前記変換規則に従って、前記分析対象のデータを変換する変換行列を推定することを特徴とする。 [5] Further, the conversion rule determining unit of the noise generating device according to the above aspect estimates a conversion matrix for converting the data to be analyzed according to the conversion rule.

[6]また、上記態様に係る雑音発生装置の前記摂動部は、前記分析対象のデータの秘匿性を調整可能な分布特性に従う摂動を付加した摂動データを生成することを特徴とする。 [6] In addition, the perturbation unit of the noise generation device according to the above aspect generates perturbation data to which perturbation is added according to a distribution characteristic capable of adjusting the confidentiality of the data to be analyzed.

[7]また、上記態様に係る雑音発生装置の前記変換規則決定部は、前記分析対象のデータに対する主成分分析の結果に従って、前記変換規則を決定することを特徴とする。 [7] In addition, the conversion rule determination unit of the noise generation device according to the above aspect determines the conversion rule according to a result of principal component analysis on the analysis target data.

[8]また、本発明の第3の態様に係る雑音発生方法は、分析対象のデータを秘匿するためにデータに摂動を加える雑音発生装置における雑音発生方法であって、前記雑音発生装置が、分析対象データを構成する成分間の相関を低減する変換規則を決定するステップと、変換規則により分析対象の各データを変換するステップと、前記変換後の各データに所定の摂動を加えるステップと、を含む処理を実行することを特徴とする。 [8] A noise generation method according to the third aspect of the present invention is a noise generation method in a noise generation device that perturbs data in order to conceal data to be analyzed , and the noise generation device includes: Determining a conversion rule for reducing the correlation between components constituting the analysis target data, converting each data to be analyzed by the conversion rule, adding a predetermined perturbation to each data after the conversion, It is characterized by executing a process including:

[9]また、本発明の第4の態様に係るプログラムは、分析対象のデータを秘匿するため
にデータに摂動を加える雑音発生装置のコンピュータに、分析対象データを構成する成分
間の相関を低減する変換規則を決定するステップと、変換規則により分析対象の各データ
を変換するステップと、前記変換後の各データに所定の摂動を加えるステップと、を実行
させるためのプログラムである。
[10]また、本発明の第5の態様に係る雑音発生方法は、分析対象のデータを秘匿するためにデータに摂動を加える雑音発生方法であって、コンピュータが、所定の摂動が付加されたデータの分布を復元するステップと、分析対象のデータを構成する成分間の相関を低減する変換規則に対応する処理であって、前記変換規則に従って変換された後のデータに対する逆変換処理をするステップとを含む処理を実行することを特徴とする。
[11]また、本発明の第6の態様に係るプログラムは、分析対象のデータを秘匿するためにデータに摂動を加えるコンピュータに、所定の摂動が付加されたデータの分布を復元するステップと、分析対象のデータを構成する成分間の相関を低減する変換規則に対応する処理であって、前記変換規則に従って変換された後のデータに対する逆変換処理をするステップとを実行させるためのプログラムである。
[9] Further, the program according to the fourth aspect of the present invention reduces the correlation between the components constituting the analysis target data in the computer of the noise generating device that perturbs the data to conceal the analysis target data. A program for executing a step of determining a conversion rule to be performed, a step of converting each data to be analyzed based on the conversion rule, and a step of adding a predetermined perturbation to each data after the conversion.
[10] A noise generation method according to the fifth aspect of the present invention is a noise generation method in which perturbation is added to data in order to conceal the data to be analyzed, and the computer is added with a predetermined perturbation. A step of restoring the distribution of data, and a process corresponding to a conversion rule for reducing a correlation between components constituting the data to be analyzed, the step of performing an inverse conversion process on the data converted according to the conversion rule And a process including
[11] A program according to a sixth aspect of the present invention includes a step of restoring a distribution of data to which a predetermined perturbation is added to a computer that perturbs data in order to conceal data to be analyzed, A program for executing a process corresponding to a conversion rule for reducing a correlation between components constituting data to be analyzed, and performing an inverse conversion process on the data converted according to the conversion rule. .

本発明によれば、分析対象のデータの匿名性を確保しつつ、多変数の場合又は複数の成分の場合でも精度の高い分析結果を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a highly accurate analysis result even in the case of multiple variables or a plurality of components while ensuring anonymity of data to be analyzed.

本発明の実施形態に係る雑音発生装置1を示す構成図である。It is a block diagram which shows the noise generator 1 which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態に係る電子制御装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the electronic control apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る雑音発生装置1における処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the process in the noise generator 1 which concerns on this embodiment. 第2の実施形態に係る雑音発生装置1Aと1Bを示す構成図である。It is a block diagram which shows the noise generators 1A and 1B which concern on 2nd Embodiment. 本実施形態に係る雑音発生装置1Aの処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the process of the noise generator 1A which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る雑音発生装置1Bの処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the process of the noise generator 1B which concerns on this embodiment.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[本発明の概要]
大量の個人データを分析することにより有益な情報を抽出しようとする場合、個人の行動履歴、購買履歴等、個人を特定する情報の漏えい対策が重要となる。
個人データにアクセスできる利用者を制限することで情報漏えいを防ぐアプローチもあるが、許可された利用者であれば個人データそのものにアクセスできるため、情報漏えいのリスクは残る。このリスクを低減する方法として、統計的な分析結果に影響を与えない範囲でデータにノイズを印加する方法がある。このアプローチによると、扱われるデータはノイズを印加したことにより匿名化されたデータであり、個人デー夕そのものが扱われることはないことから、データ漏えいのリスクを減らす効果が期待できる。
ただし、このようにノイズを印加する際に、多変数の分布に対して独立な分布のノイズを印加した場合には、元データに含まれている相関関係を表す相関係数の値が変わってしまう。要するに、多変数の各変数に対して独立にノイズを印加すると、元の各変数同士の相関関係が保存されず、相関関係について正確な解析結果を得ることができなかった。
そこで、以下に示す雑音発生装置は、分析対象のデータを構成する成分間の相関を低減する変換規則を決定する。雑音発生装置は、前記変換規則により分析対象の各データの成分間の相関を変換する。雑音発生装置は、前記変換後の各データに所定の摂動を加えるようにした。以下、雑音発生装置の一実施形態について説明する。
[Outline of the present invention]
In the case of extracting useful information by analyzing a large amount of personal data, it is important to take measures against leakage of information for identifying an individual such as an individual's action history and purchase history.
Although there is an approach to prevent information leakage by restricting users who can access personal data, the risk of information leakage remains because an authorized user can access the personal data itself. As a method of reducing this risk, there is a method of applying noise to data within a range that does not affect statistical analysis results. According to this approach, the data to be handled is anonymized data by applying noise, and the personal data itself is not handled, so the effect of reducing the risk of data leakage can be expected.
However, when applying noise in this way, if noise with an independent distribution is applied to the multivariable distribution, the value of the correlation coefficient that represents the correlation included in the original data changes. End up. In short, when noise is applied independently to each variable of the multivariable, the correlation between the original variables is not preserved, and an accurate analysis result cannot be obtained for the correlation.
Therefore, the noise generation device described below determines a conversion rule that reduces the correlation between components constituting the data to be analyzed. The noise generator converts the correlation between the components of each data to be analyzed according to the conversion rule. The noise generator adds a predetermined perturbation to each data after the conversion. Hereinafter, an embodiment of a noise generator will be described.

[第1の実施形態]
(雑音発生装置1の概要)
図1は、本実施形態に係る雑音発生装置1を示す構成図である。同図に示される雑音発生装置1は、原データ記憶部10、変換規則決定部20、摂動部30、及び、変換データ記憶部40を備える。
[First Embodiment]
(Outline of noise generator 1)
FIG. 1 is a configuration diagram showing a noise generator 1 according to the present embodiment. The noise generator 1 shown in the figure includes an original data storage unit 10, a conversion rule determination unit 20, a perturbation unit 30, and a conversion data storage unit 40.

原データ記憶部10は、原データである分析対象のデータを記憶する。
図2は、本実施形態に係る雑音発生装置1の分析対象のデータの一例を示す説明図である。この図に示されるように、分析対象のデータは、複数の成分によって構成されている。例えば、分析対象のデータはd個の成分によって構成されるデータを要素とする。ここで、分析対象のデータを纏めて、d次元のデータベクトルx(kはn以下の自然数)として示す。なお、分析対象のデータ(データベクトルx)の個数をn個(nは自然数)とする。ここで、分析対象のデータ(データベクトルx)を纏めてデータ行列Xとする。このデータ行列Xは、n行として構成され、各行に対応するn個のデータベクトルxを要素に持つ。
The original data storage unit 10 stores data to be analyzed which is original data.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of data to be analyzed by the noise generator 1 according to the present embodiment. As shown in this figure, the data to be analyzed is composed of a plurality of components. For example, data to be analyzed has data composed of d components as elements. Here, the data to be analyzed are collectively shown as a d-dimensional data vector x k (k is a natural number equal to or less than n). Note that the number of data to be analyzed (data vector x k ) is n (n is a natural number). Here, data to be analyzed (data vector x k ) are collectively referred to as a data matrix X. This data matrix X is configured as n rows, and has n data vectors x corresponding to each row as elements.

図1に戻り、変換データ記憶部40は、原データである分析対象のデータに所定の摂動を加えた後のデータを記憶する。   Returning to FIG. 1, the conversion data storage unit 40 stores data after adding a predetermined perturbation to the data to be analyzed which is the original data.

変換規則決定部20は、原データである分析対象のデータの相関性に基づいた変換規則を算出し、分析対象のデータを構成する成分間の相関を低減する変換規則を決定する。例えば、変換規則決定部20は、前記分析対象のデータに対する主成分分析の結果に従って、前記分析対象のデータを構成する成分間の相関を低減する変換規則を決定する。より具体的な一例として、変換規則決定部20がデータ行列Xの共分散行列の変軸行列(固有ベクトル)を軸とする場合を例示して、以下の説明を行う。
変換規則決定部20は、共分散行列算出部21と変換行列算出部23とを備える。共分散行列算出部21は、分析対象のデータ行列Xの共分散行列Σを算出する。変換行列算出部23は、共分散行列算出部21により算出された共分散行列Σについて式(6)で定義される固有値問題を解くことによりd個の固有ベクトルaを算出する。さらに、前記変換規則に従って、各行の要素として固有ベクトルaを持つ変換行列Aを算出する。この変換行列Aは、dxd行列になる。
The conversion rule determination unit 20 calculates a conversion rule based on the correlation of the analysis target data that is the original data, and determines a conversion rule that reduces the correlation between the components that constitute the analysis target data. For example, the conversion rule determination unit 20 determines a conversion rule that reduces the correlation between components constituting the data to be analyzed according to the result of principal component analysis on the data to be analyzed. As a more specific example, the following explanation will be given by exemplifying a case where the conversion rule determination unit 20 uses the invariant matrix (eigenvector) of the covariance matrix of the data matrix X as an axis.
The conversion rule determination unit 20 includes a covariance matrix calculation unit 21 and a conversion matrix calculation unit 23. The covariance matrix calculation unit 21 calculates the covariance matrix Σ of the data matrix X to be analyzed. The transformation matrix calculation unit 23 calculates d eigenvectors a i by solving the eigenvalue problem defined by Equation (6) for the covariance matrix Σ calculated by the covariance matrix calculation unit 21. Further, according to the conversion rule, a conversion matrix A having eigenvectors a i as elements of each row is calculated. This transformation matrix A is a dxd matrix.

摂動部30は、原データである分析対象のデータに所定の摂動を加える。摂動部30は、変換部31、乱数印加部33、分布復元部35、逆変換部37を備える。
変換部31は、変換規則決定部20により決定された変換規則により分析対象の各データを変換する。本実施形態では、データ間の相関関係が低減されるような空間に変換する変換規則を用いることにより、各データの相関を変換規則に保存する。
乱数印加部33(摂動部)は、変換部31により変換された後の各データに所定の摂動を加える。各データにそれぞれ加える所定の摂動の量を決定する規則は、予め定められている。例えば、各データにそれぞれ加える所定の摂動の量は、分析対象のデータの秘匿性に応じて予め定められており、例えば、その量はPk−匿名性に応じて予め算定される。摂動の量の算定結果に応じて、乱数印加部33は、前記分析対象のデータの秘匿性を調整可能な分布特性(Laplace(ラプラス)分布)に従う摂動を付加した摂動データを生成する。
分布復元部35は、前記所定の摂動が付加されたデータの分布が前記所定の摂動を付加する前のデータの分布に近づくように、前記所定の摂動が付加されたデータを変換する。
逆変換部37は、変換規則決定部20により決定された変換規則に対応する逆変換処理をする。例えば、逆変換部37は、乱数印加部33(摂動部)によって摂動が加えられた後に分布復元部35により分布が復元されたデータに対して、前述の変換規則に対応する逆変換処理をする。
The perturbation unit 30 adds a predetermined perturbation to the data to be analyzed that is the original data. The perturbation unit 30 includes a conversion unit 31, a random number application unit 33, a distribution restoration unit 35, and an inverse conversion unit 37.
The conversion unit 31 converts each data to be analyzed according to the conversion rule determined by the conversion rule determination unit 20. In the present embodiment, the correlation of each data is stored in the conversion rule by using the conversion rule for converting into a space in which the correlation between data is reduced.
The random number application unit 33 (perturbation unit) adds a predetermined perturbation to each data after being converted by the conversion unit 31. A rule for determining a predetermined amount of perturbation to be added to each data is predetermined. For example, the amount of predetermined perturbation added to each data is determined in advance according to the confidentiality of the data to be analyzed. For example, the amount is calculated in advance according to Pk-anonymity. In accordance with the calculation result of the amount of perturbation, the random number application unit 33 generates perturbation data to which perturbation is added according to a distribution characteristic (Laplace distribution) that can adjust the confidentiality of the data to be analyzed.
The distribution restoring unit 35 converts the data to which the predetermined perturbation is added so that the distribution of the data to which the predetermined perturbation is added approaches the distribution of the data before the predetermined perturbation is added.
The inverse conversion unit 37 performs an inverse conversion process corresponding to the conversion rule determined by the conversion rule determination unit 20. For example, the inverse conversion unit 37 performs an inverse conversion process corresponding to the above-described conversion rule on the data whose distribution is restored by the distribution restoration unit 35 after the perturbation is applied by the random number application unit 33 (perturbation unit). .

(秘匿性を確保しつつ、元データに摂動を加える原理について)
d次元のデータ行列Xが与えられたとき、分布確率がPdist(x)で与えられるLaplace分布に従ったノイズで摂動を与える操作をPk匿名化という。ここで、データ行列Xを、データベクトルx(kはnまでの自然数)を要素とする式(1)のように定義する。なお、以下の説明において、ベクトルを示す「→」の記載を省略することがある。Laplace分布Pdist(x)は式(2)として表される指数分布を成すことが知られている。
(About the principle of adding perturbations to the original data while ensuring confidentiality)
When a d-dimensional data matrix X is given, an operation of perturbing with noise according to a Laplace distribution whose distribution probability is given by Pdist (x) is called Pk anonymization. Here, the data matrix X is defined as in Expression (1) having a data vector x k (k is a natural number up to n) as an element. In the following description, the description of “→” indicating a vector may be omitted. It is known that the Laplace distribution Pdist (x) forms an exponential distribution expressed as Equation (2).

Figure 0006412767
Figure 0006412767

Figure 0006412767
Figure 0006412767

上記の式(2)において、1変数の場合には、匿名性指標kとψの関係は厳密に与えられており、ψを用いることで匿名性指標であるkを制御することができる。その詳細は、参考文献(特開2013−83801号公報)を参照する。   In the above equation (2), in the case of one variable, the relationship between the anonymity index k and ψ is strictly given, and k that is the anonymity index can be controlled by using ψ. For details, refer to a reference document (Japanese Patent Laid-Open No. 2013-83801).

ただし、多変数の場合又は複数の成分の場合には、変数の標本値の分布特性に依存することから、匿名性指標kとψの関係を厳密に与えることができない。例えば、式(3)に示す多変数Gauss分布PGの場合には、同式が交差項を持つ。   However, in the case of multiple variables or a plurality of components, since it depends on the distribution characteristics of the sample values of the variables, the relationship between the anonymity index k and ψ cannot be strictly given. For example, in the case of the multivariable Gaussian distribution PG shown in Equation (3), this equation has a cross term.

Figure 0006412767
Figure 0006412767

一方、式(4)に示すLaplace分布の多変数版PLの場合には、同式が交差項を持たない。   On the other hand, in the case of the multi-variable version PL of the Laplace distribution shown in Expression (4), the expression does not have an intersection term.

Figure 0006412767
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上記のような相関構造を持たない単峰性分布の分布特性に従って発生したノイズを印加して、データに摂動を与える場合、印加したノイズが、データが有している共分散構造を破壊してしまう。そのため、ノイズが印加された後のデータは、元のデータと異なる分布特性を示すという問題が生じる。   When noise generated according to the distribution characteristics of a unimodal distribution that does not have a correlation structure as described above is applied to perturb data, the applied noise destroys the covariance structure that the data has. End up. Therefore, there arises a problem that the data after noise is applied exhibits different distribution characteristics from the original data.

例えば、身長と体重は強い正の相関を持ち、身長が高いほど体重が重いという傾向が存在する。しかし、印加するLaplace分布に基づくノイズには、そのような傾向が無い。そのために、ノイズを多く印加すればするほど「身長が高いほど体重が重い」という正の相関が弱くなる。   For example, height and weight have a strong positive correlation, and there is a tendency that the higher the height, the heavier the weight. However, noise based on the applied Laplace distribution does not have such a tendency. For this reason, the more noise is applied, the weaker the positive correlation that “the higher the height, the heavier the weight”.

そこで、上記の問題を回避するための方法として、データを構成する各要素の間の相関を低減した空間に射影することにより相関を低減(あるいは消去)したデータに対してPk匿名化を行う方法を例示する。データ間の相関を消去するために用いられる最も一般的な方法は主成分分析である。
例えば、データ行列Xの要素であるデータベクトルxについて、式(5)に示す演算式により分散共分散行列Σを計算する。
Therefore, as a method for avoiding the above problem, a method of performing Pk anonymization on data whose correlation has been reduced (or eliminated) by projecting onto a space in which the correlation between elements constituting the data is reduced Is illustrated. The most common method used to eliminate correlations between data is principal component analysis.
For example, for the data vector x that is an element of the data matrix X, the variance-covariance matrix Σ is calculated by the arithmetic expression shown in Expression (5).

Figure 0006412767
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上記の式(5)において、ベクトルμは、全てのデータベクトルxの平均値である。分散共分散行列Σの固有値問題の式(6)を解くことにより、式(7)に示す変換行列Aを得る。   In the above equation (5), the vector μ is an average value of all the data vectors x. By solving Equation (6) of the eigenvalue problem of the variance-covariance matrix Σ, a transformation matrix A shown in Equation (7) is obtained.

Figure 0006412767
Figure 0006412767

Figure 0006412767
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変換行列Aを用いる式(8)により、データベクトルxをベクトルξに変換する。   The data vector x is converted into the vector ξ by the equation (8) using the conversion matrix A.

Figure 0006412767
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式(8)による変換により、相関関係を低減(あるいは消去)した変数のベクトルξを得る。ベクトルξ には、変数間の相関が低減されている(あるいは無い)ため、それぞれの変数を独立な1変数として扱うことができる。   A variable vector ξ in which the correlation is reduced (or eliminated) is obtained by the conversion according to the equation (8). Since the correlation between the variables is reduced (or absent) in the vector ξ 1, each variable can be handled as an independent variable.

このベクトルξを匿名化するためには、式(9)、(10)に示すように、それぞれの成分に対応したLaplace分布に基づくノイズを印加すればよい。   In order to anonymize the vector ξ, as shown in the equations (9) and (10), noise based on the Laplace distribution corresponding to each component may be applied.

Figure 0006412767
Figure 0006412767

Figure 0006412767
Figure 0006412767

ノイズ印加後に得られたベクトルξdistは、その分布の状況が、元のデータの分布と異なるものとなっていることから、このままでは正確な解析が不可能である。そこで、ベクトルξdistの分布がノイズを印加する前の元のデータ分布と同様の分布に近づくように、ベクトルξdistの分布を復元させる。例えば、ベクトルξdistの分布の復元には、反復Bayes 復元法等の一般的な方法を用いることができる。復元されたデータをベクトルξと書く。 The vector ξdist obtained after applying noise is different from the distribution of the original data in the distribution state, and thus cannot be analyzed accurately. Therefore, the distribution of the vector ξdist is restored so that the distribution of the vector ξdist approaches the same distribution as the original data distribution before applying noise. For example, a general method such as an iterative Bayesian restoration method can be used to restore the distribution of the vector ξdist. The restored data is written as a vector ξ .

上記の式(10)に示すベクトルξdist やBayes復元により復元されたベクトルξは、データ間の相関を低減した空間に変換されているため、ベクトルξdistを構成する各データは意味を有さず、かつ、上記の処理により匿名化されており、元のデータに対比しても解釈することができない。そこで、上記の変換行列Aの逆行列A−1を用いる式(11)により、ベクトルxdistを作成して、ベクトルξやξdist、ξから各データ要素が意味を有するベクトルxの空間に戻し、これを匿名化した公開データとする。 Since the vector ξdist shown in the above equation (10) and the vector ξ restored by Bayes reconstruction are converted into a space in which the correlation between the data is reduced, each data constituting the vector ξdist has no meaning. And it is anonymized by the above processing and cannot be interpreted even if compared with the original data. Therefore, a vector xdist is created by the equation (11) using the inverse matrix A- 1 of the transformation matrix A, and returned from the vectors ξ, ξdist, ξ to the space of the vector x where each data element is meaningful This is anonymized public data.

Figure 0006412767
Figure 0006412767

上記の式(11)に示すように、ベクトルxdistは、ノイズが印加されたベクトルから分布のみが復元されたベクトルξに基づいて生成されたデータになる。 As shown in the above equation (11), the vector xdist is data generated based on the vector ξ in which only the distribution is restored from the vector to which noise is applied.

(雑音発生装置1における処理の手順)
図3を参照して、雑音発生装置1における処理について説明する。同図は、本実施形態に係る雑音発生装置1における処理の手順を示すフローチャートである。
(Processing procedure in the noise generator 1)
With reference to FIG. 3, the process in the noise generator 1 is demonstrated. FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure in the noise generator 1 according to the present embodiment.

変換規則決定部20は、原データ記憶部10に記憶されている分析対象のデータの変換規則を決定する(ステップS20)。
変換部31は、原データ記憶部10に記憶されている分析対象のデータに対して、変換規則に従った変換処理をする(ステップS31)。
乱数印加部33は、変換後のデータに摂動を印加する(ステップS33)。
分布復元部35は、摂動を印加した後のデータの分布を復元する(ステップS35)。
逆変換部37は、変換規則決定部20により決定された変換規則に対応する逆変換処理をして、逆変換処理後のデータを変換データ記憶部40に書き込んで記憶させる(ステップS37)。
The conversion rule determination unit 20 determines a conversion rule for data to be analyzed stored in the original data storage unit 10 (step S20).
The conversion unit 31 performs conversion processing according to the conversion rule on the data to be analyzed stored in the original data storage unit 10 (step S31).
The random number application unit 33 applies perturbation to the converted data (step S33).
The distribution restoration unit 35 restores the data distribution after the perturbation is applied (step S35).
The inverse conversion unit 37 performs an inverse conversion process corresponding to the conversion rule determined by the conversion rule determination unit 20, and writes and stores the data after the inverse conversion process in the conversion data storage unit 40 (step S37).

本実施形態に示したように、雑音発生装置1は、分析対象データに摂動を加えるが、分析精度の低下を抑えることができる。   As shown in the present embodiment, the noise generator 1 adds perturbation to the analysis target data, but can suppress a decrease in analysis accuracy.

[第2の実施形態]
(雑音発生装置1Aと1Bの概要)
図4は、本実施形態に係る雑音発生装置1Aと1Bを示す構成図である。前述の図1と同じ構成には、同じ符号を附す。以下、図1に示す雑音発生装置1との相違点を中心に雑音発生装置1Aと1Bについて説明する。
[Second Embodiment]
(Outline of noise generators 1A and 1B)
FIG. 4 is a configuration diagram showing the noise generators 1A and 1B according to the present embodiment. The same reference numerals are given to the same components as those in FIG. Hereinafter, the noise generators 1A and 1B will be described focusing on differences from the noise generator 1 shown in FIG.

図4に示される雑音発生装置1Aは、原データ記憶部10、変換規則決定部20A、摂動部30A、及び、摂動データ記憶部50を備える。
雑音発生装置1Aにおける変換規則決定部20Aは、原データである分析対象のデータの相関性に基づいた変換規則を算出し、分析対象のデータを構成する成分間の相関を低減する変換規則を決定する。変換規則決定部20Aは、変換規則の決定に係る構成を、変換規則決定部20(図1)の構成と同様にすることができる。変換規則決定部20Aは、決定した変換規則を摂動部30Aと、雑音発生装置1Bの摂動部30Bに供給する。
摂動データ記憶部50は、原データである分析対象のデータに所定の摂動を加えたデータを記憶させる。
摂動部30Aは、原データである分析対象のデータに所定の摂動を加える。摂動部30Aは、変換部31と乱数印加部33Aとを備える。乱数印加部33Aは、前述の乱数印加部33と同様の方法により、変換規則決定部20Aにより決定された変換規則により分析対象の各データの成分間の相関を変換し、変換した後のデータを、摂動データ記憶部50に記憶させる。
A noise generating device 1A shown in FIG. 4 includes an original data storage unit 10, a conversion rule determination unit 20A, a perturbation unit 30A, and a perturbation data storage unit 50.
The conversion rule determination unit 20A in the noise generator 1A calculates a conversion rule based on the correlation of the analysis target data that is the original data, and determines a conversion rule that reduces the correlation between the components constituting the analysis target data. To do. The conversion rule determination unit 20A can make the configuration related to the determination of the conversion rule the same as the configuration of the conversion rule determination unit 20 (FIG. 1). The conversion rule determination unit 20A supplies the determined conversion rule to the perturbation unit 30A and the perturbation unit 30B of the noise generator 1B.
The perturbation data storage unit 50 stores data obtained by adding a predetermined perturbation to the data to be analyzed which is the original data.
The perturbation unit 30A adds a predetermined perturbation to the analysis target data that is the original data. The perturbation unit 30A includes a conversion unit 31 and a random number application unit 33A. The random number application unit 33A converts the correlation between the components of each data to be analyzed by the conversion rule determined by the conversion rule determination unit 20A by the same method as the random number application unit 33 described above, and converts the converted data to And stored in the perturbation data storage unit 50.

同図に示される雑音発生装置1Bは、摂動部30B、及び、変換データ記憶部40を備える。
雑音発生装置1Bにおける摂動部30Bは、所定の摂動を加えた後のデータの分布を復元させて、分布を復元させた後に逆変換する。摂動部30Bは、上記の処理により、原データである分析対象のデータに所定の摂動を加えたデータを得る。
摂動部30Bは、分布復元部35Bと逆変換部37Bを備える。
分布復元部35Bは、変換データ記憶部40Bを参照して、記憶されているデータを読み出して、乱数印加部33により所定の摂動が付加されたデータを相関低減空間のデータに変換する。
逆変換部37Bは、変換規則決定部20Aにより決定された変換規則に対応する逆変換処理を、分布復元部35Bにより相関低減空間のデータに変換されたデータに対して実施する。逆変換部37Bは、上記の逆変換処理がなされたデータを変換データ記憶部40に記憶する。
The noise generator 1B shown in the figure includes a perturbation unit 30B and a conversion data storage unit 40.
The perturbation unit 30B in the noise generator 1B restores the distribution of data after applying a predetermined perturbation, and reversely transforms the distribution after restoring the distribution. The perturbation unit 30B obtains data obtained by adding a predetermined perturbation to the data to be analyzed which is the original data by the above processing.
The perturbation unit 30B includes a distribution restoration unit 35B and an inverse conversion unit 37B.
The distribution restoration unit 35B refers to the conversion data storage unit 40B, reads the stored data, and converts the data added with the predetermined perturbation by the random number application unit 33 into the data of the correlation reduction space.
The inverse conversion unit 37B performs an inverse conversion process corresponding to the conversion rule determined by the conversion rule determination unit 20A on the data converted into the data of the correlation reduction space by the distribution restoration unit 35B. The inverse conversion unit 37B stores the data subjected to the above-described inverse conversion process in the conversion data storage unit 40.

(雑音発生装置1Aと1Bにおける処理の手順)
図5と図6を参照して、雑音発生装置1Aと1Bにおける処理について説明する。
図5は、本実施形態に係る雑音発生装置1Aの処理の手順を示すフローチャートである。図6は、本実施形態に係る雑音発生装置1Bの処理の手順を示すフローチャートである。
(Processing procedure in the noise generators 1A and 1B)
With reference to FIG. 5 and FIG. 6, the processing in the noise generators 1A and 1B will be described.
FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of the noise generator 1A according to the present embodiment. FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure of the noise generator 1B according to the present embodiment.

まず、図5に示されるように、雑音発生装置1Aは、分析対象のデータに所定の摂動を印加する以下の処理をする。変換規則決定部20は、原データ記憶部10に記憶されている分析対象のデータの変換規則を決定する(ステップS20)。
変換部31は、原データ記憶部10に記憶されている分析対象のデータに対して、変換規則に従った変換処理をする(ステップS31)。
乱数印加部33は、変換後のデータに摂動を印加して、摂動を印加した後のデータを摂動データ記憶部50に記憶させる(ステップS33A)。
First, as illustrated in FIG. 5, the noise generation device 1 </ b> A performs the following process of applying a predetermined perturbation to data to be analyzed. The conversion rule determination unit 20 determines a conversion rule for data to be analyzed stored in the original data storage unit 10 (step S20).
The conversion unit 31 performs conversion processing according to the conversion rule on the data to be analyzed stored in the original data storage unit 10 (step S31).
The random number application unit 33 applies a perturbation to the converted data, and stores the data after the perturbation is applied in the perturbation data storage unit 50 (step S33A).

次に、図6に示されるように、雑音発生装置1Bは、雑音発生装置1Aによって分析対象のデータに所定の摂動を印加された後のデータに対して以下の処理をする。
分布復元部35Bは、摂動データ記憶部50を参照して、雑音発生装置1Aにおいて摂動が印加された後のデータである摂動データ記憶部50に記憶されているデータを取得する。分布復元部35Bは、摂動が印加された後のデータの分布を復元する処理を実施する(ステップS35B)。
逆変換部37Bは、変換規則決定部20により決定された変換規則を変換規則決定部20の変換規則決定部20Aから取得する。逆変換部37Bは、変換規則決定部20Aから取得した変換規則に対応する逆変換処理をして、逆変換処理後のデータを変換データ記憶部40Bに書き込んで記憶させる(ステップS37B)。
Next, as illustrated in FIG. 6, the noise generation device 1 </ b> B performs the following processing on the data after a predetermined perturbation is applied to the data to be analyzed by the noise generation device 1 </ b> A.
The distribution restoration unit 35B refers to the perturbation data storage unit 50 and acquires data stored in the perturbation data storage unit 50, which is data after the perturbation is applied in the noise generating device 1A. The distribution restoration unit 35B performs a process of restoring the data distribution after the perturbation is applied (step S35B).
The inverse conversion unit 37B acquires the conversion rule determined by the conversion rule determination unit 20 from the conversion rule determination unit 20A of the conversion rule determination unit 20. The inverse conversion unit 37B performs an inverse conversion process corresponding to the conversion rule acquired from the conversion rule determination unit 20A, and writes and stores the data after the inverse conversion process in the conversion data storage unit 40B (step S37B).

本実施形態に示したように、雑音発生装置1Aと1Bは、分析対象データを、データを構成する成分間の相関を低減した空間に変換した後に摂動を加えることにより、匿名性を確保しつつ分析精度の低下を抑えることができる。
なお、雑音発生装置1Aと1Bは、上記のステップS20からステップS33Aまでの処理と、ステップS35BからステップS37Bまでの処理とに分けて処理を行うことにより、分布の復元と逆変換をする前のデータを利用することが容易になる。このデータを逆変換するためには、変換規則決定部20により決定された変換規則に従って逆変換する必要があり、換言すれば、逆変換前のデータは、上記の変換規則を用いて暗号化されている状態にあるとみなすことができる。このように暗号化されたデータを配布時に利用することにより、データの秘匿性を確保しつつ、そのデータを配布することができる。
As shown in this embodiment, the noise generators 1A and 1B ensure anonymity by adding perturbations after converting the analysis target data into a space in which the correlation between the components constituting the data is reduced. A decrease in analysis accuracy can be suppressed.
The noise generators 1A and 1B perform the processing separately from the above-described processing from step S20 to step S33A and the processing from step S35B to step S37B, so that the distribution before restoration and inverse transformation are performed. It becomes easy to use data. In order to reversely convert this data, it is necessary to perform reverse conversion according to the conversion rule determined by the conversion rule determination unit 20, in other words, the data before reverse conversion is encrypted using the conversion rule. Can be considered to be By using the encrypted data at the time of distribution, the data can be distributed while ensuring the confidentiality of the data.

なお、雑音発生装置1Aと1Bは、上記のステップS20からステップS33Aまでの処理と、ステップS35BからステップS37Bまでの処理とに分けて処理を行うことにより、分布の復元と逆変換をする前のデータを利用することが容易になる。このデータを逆変換するためには、変換規則決定部20により決定された変換規則に従って逆変換する必要があり、換言すれば、逆変換前のデータは、上記の変換規則を用いて暗号化されている状態にあるとみなすことができる。このように暗号化されたデータを配布時に利用することにより、データの秘匿性を確保しつつ、そのデータを配布することができる。   The noise generators 1A and 1B perform the processing separately from the above-described processing from step S20 to step S33A and the processing from step S35B to step S37B, so that the distribution before restoration and inverse transformation are performed. It becomes easy to use data. In order to reversely convert this data, it is necessary to perform reverse conversion according to the conversion rule determined by the conversion rule determination unit 20, in other words, the data before reverse conversion is encrypted using the conversion rule. Can be considered to be By using the encrypted data at the time of distribution, the data can be distributed while ensuring the confidentiality of the data.

また、本発明の実施形態は、上述の例に限るものではなく、本発明の範囲内で様々な形態をとることができる。
例えば、相関関係の抽出に主成分分析を使うのではなく、L1−PCA(PCA based on L1-norm maximization)を使っても良い。その場合、変換行列はNewton法などの方法を使って求めることができる。
Further, the embodiment of the present invention is not limited to the above-described example, and can take various forms within the scope of the present invention.
For example, instead of using principal component analysis for correlation extraction, L1-PCA (PCA based on L1-norm maximization) may be used. In that case, the transformation matrix can be obtained using a method such as Newton's method.

また、乱数印加部33は、摂動対象データを変換規則決定部20から直接受けるのではなく、変換規則決定部20と同様に記憶部からデータを取得することとしても良い。   The random number application unit 33 may acquire data from the storage unit in the same manner as the conversion rule determination unit 20 instead of receiving the perturbation target data directly from the conversion rule determination unit 20.

また、乱数印加部33は、1つのデータ毎に逐次、当該データの摂動を行う処理を行うものとして説明したが、変換規則決定部20により決定された変換規則に従って、データ群に含まれる全データを纏めて変換し、変換された全データにノイズを印加し、ノイズを印加された全データを纏めて逆変換する、という手順に従って処理するようにしてもよい。   In addition, the random number application unit 33 has been described as performing the process of perturbing the data sequentially for each piece of data. However, according to the conversion rule determined by the conversion rule determination unit 20, all the data included in the data group May be processed in accordance with a procedure of collectively converting all the converted data, applying noise to all the converted data, and collectively performing reverse conversion on all the data to which the noise is applied.

また、雑音発生装置1Aは、変換規則とする変換行列Aを出力することとしているが、変換行列Aを出力せずに摂動後のデータ群から求められる変換行列を、変換行列Aの代わりに用いるようにしてもよい。変数間の相関関係を低減する空間に変換した後、他の変数から独立な(他の変数に影響を与えない)性質を持つ摂動を加える場合、摂動前/後でデータ群の共分散行列から求められる変換行列は近似している。そのため、摂動後のデータ群の共分散行列から求められる変換行列を、摂動前のデータ群の共分散行列から求められる変換行列Aの代わりに用いることができる。   The noise generating device 1A outputs a conversion matrix A as a conversion rule, but uses a conversion matrix obtained from a perturbed data group without outputting the conversion matrix A instead of the conversion matrix A. You may do it. After converting to a space that reduces the correlation between variables, when adding a perturbation that is independent of other variables (does not affect other variables), from the covariance matrix of the data group before / after the perturbation The required transformation matrix is approximate. Therefore, a transformation matrix obtained from the covariance matrix of the data group after perturbation can be used instead of the transformation matrix A obtained from the covariance matrix of the data group before perturbation.

また、原データには、一部の要素のデータが無く、データ群における特異点になる。このような特異点は、上記の摂動を付加する前に、データが無い要素についてデータを補完するようにするとよい。例えば、一部の要素のデータが無い場合とは、問いに対する回答が無い場合、複数の測定項目のうち特定の測定項目の測定を省略した場合などがある。このような場合、相関に従って導かれる標準値や平均値などを充当して、データを補完してもよい。   In addition, the original data has no data of some elements, and becomes a singular point in the data group. Such a singular point is preferably supplemented with data for elements that do not have data before adding the above perturbation. For example, there is a case where there is no data of some elements, a case where there is no answer to a question, and a case where measurement of a specific measurement item among a plurality of measurement items is omitted. In such a case, the data may be supplemented by applying a standard value or an average value derived according to the correlation.

なお、本発明における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりメッセージの表示制御を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、インターネットやWAN、LAN、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、CD−ROM等の非一過性の記録媒体であってもよい。また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部または外部に設けられた記録媒体も含まれる。配信サーバの記録媒体に記憶されるプログラムのコードは、雑音発生装置1(1A,1B)で実行可能な形式のプログラムのコードと異なるものでもよい。すなわち、配信サーバからダウンロードされて雑音発生装置1(1A、1B)で実行可能な形でインストールができるものであれば、配信サーバで記憶される形式は問わない。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に雑音発生装置1(1A,1B)で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。   Note that a message display control is performed by recording a program for realizing the function of the processing unit in the present invention on a computer-readable recording medium, causing the computer system to read and execute the program recorded on the recording medium. May be performed. Here, “loading and executing a program recorded on a recording medium into a computer system” includes installing the program in the computer system. The “computer system” here includes an OS and hardware such as peripheral devices. Further, the “computer system” may include a plurality of computer devices connected via a network including a communication line such as the Internet, WAN, LAN, and dedicated line. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. As described above, the recording medium storing the program may be a non-transitory recording medium such as a CD-ROM. The recording medium also includes a recording medium provided inside or outside that is accessible from the distribution server in order to distribute the program. The code of the program stored in the recording medium of the distribution server may be different from the code of the program that can be executed by the noise generator 1 (1A, 1B). That is, the format stored in the distribution server is not limited as long as it can be downloaded from the distribution server and installed in a form that can be executed by the noise generation device 1 (1A, 1B). It should be noted that the program may be divided into a plurality of parts and downloaded at different timings and then combined in the noise generator 1 (1A, 1B), or the distribution server that distributes each of the divided programs may be different. Furthermore, the “computer-readable recording medium” holds a program for a certain period of time, such as a volatile memory (RAM) inside a computer system that becomes a server or a client when the program is transmitted via a network. Including things. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

また、上述した機能の一部または全部を、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路として実現してもよい。上述した各機能は個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。   In addition, some or all of the functions described above may be realized as an integrated circuit such as an LSI (Large Scale Integration). Each function described above may be individually made into a processor, or a part or all of them may be integrated into a processor. Further, the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. In addition, when an integrated circuit technology that replaces LSI appears due to the advancement of semiconductor technology, an integrated circuit based on the technology may be used.

1、1A、1B 雑音発生装置、10 原データ記憶部、20 変換規則決定部、30 摂動部、31 変換部、33 乱数印加部、35 分布復元部、37 逆変換部、40 変換データ記憶部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1B Noise generator, 10 Original data storage part, 20 Conversion rule determination part, 30 Perturbation part, 31 Conversion part, 33 Random number application part, 35 Distribution restoration part, 37 Inverse conversion part, 40 Conversion data storage part

Claims (11)

分析対象のデータを秘匿するためにデータに摂動を加える技術において、
分析対象のデータを構成する成分間の相関を低減する変換規則を決定する変換規則決定部と、
前記変換規則により分析対象の各データを変換する変換部と、
前記変換後の各データに所定の摂動を加える摂動部と、
を備えることを特徴とする雑音発生装置。
In the technology that perturbs data to keep the data to be analyzed confidential,
A conversion rule determining unit that determines a conversion rule for reducing the correlation between components constituting the data to be analyzed;
A conversion unit that converts each data to be analyzed according to the conversion rule;
A perturbation unit for applying a predetermined perturbation to each data after the conversion;
A noise generating device comprising:
前記所定の摂動が付加されたデータの分布を復元する分布復元部と、
前記分布が復元された各データを前記変換規則に対応する逆変換処理する逆変換部と
を備えることを特徴とする請求項1に記載の雑音発生装置。
A distribution restoration unit for restoring the distribution of the data to which the predetermined perturbation is added;
The noise generating apparatus according to claim 1, further comprising: an inverse conversion unit that performs an inverse conversion process corresponding to the conversion rule on each data whose distribution is restored.
分析対象のデータを秘匿するためにデータに摂動を加える技術において、
所定の摂動が付加されたデータの分布を復元する分布復元部と、
分析対象のデータを構成する成分間の相関を低減する変換規則に対応する処理であって、前記変換規則に従って変換された後のデータに対する逆変換処理をする逆変換部と
を備えることを特徴とする雑音発生装置。
In the technology that perturbs data to keep the data to be analyzed confidential,
A distribution restoration unit for restoring the distribution of data to which a predetermined perturbation is added;
A process corresponding to a conversion rule for reducing a correlation between components constituting data to be analyzed, comprising: an inverse conversion unit for performing an inverse conversion process on the data converted according to the conversion rule; Noise generator.
前記分布復元部は、
前記所定の摂動が付加されたデータの分布が前記所定の摂動を付加する前のデータの分布に近づくように、前記所定の摂動が付加されたデータを復元する
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の雑音発生装置。
The distribution restoration unit
The data to which the predetermined perturbation is added is restored so that the distribution of the data to which the predetermined perturbation is added approaches the distribution of the data before adding the predetermined perturbation. 3. The noise generator according to 3.
前記変換規則決定部は、
前記変換規則に従って、前記分析対象のデータを変換する変換行列を推定する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の雑音発生装置。
The conversion rule determining unit
In accordance with the conversion rule, noise generating apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that estimating a transformation matrix for converting the data of the analysis target.
前記摂動部は、
前記分析対象のデータの秘匿性を調整可能な分布特性に従う摂動を付加した摂動データを生成する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の雑音発生装置。
The perturbation part is
The noise generating apparatus according to claim 1, wherein perturbation data to which perturbation is added according to a distribution characteristic capable of adjusting the secrecy of the analysis target data is generated.
前記変換規則決定部は、
前記分析対象のデータに対する主成分分析の結果に従って、前記変換規則を決定する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の雑音発生装置。
The conversion rule determining unit
The noise generation device according to claim 1 or 2, wherein the conversion rule is determined according to a result of principal component analysis on the data to be analyzed.
分析対象のデータを秘匿するためにデータに摂動を加える雑音発生装置における雑音発生方法であって
前記雑音発生装置が、
分析対象データを構成する成分間の相関を低減する変換規則を決定するステップと、
変換規則により分析対象の各データを変換するステップと、
前記変換後の各データに所定の摂動を加えるステップと、
を含む処理を実行することを特徴とする雑音発生方法。
The data to be analyzed to a noise generation method in a noise generating device that perturb the data in order to conceal,
The noise generator is
Determining a transformation rule that reduces the correlation between the components comprising the data to be analyzed;
Converting each data to be analyzed according to conversion rules;
Adding a predetermined perturbation to each converted data;
A noise generation method characterized by executing a process including:
分析対象のデータを秘匿するためにデータに摂動を加える雑音発生装置のコンピュータに、
分析対象データを構成する成分間の相関を低減する変換規則を決定するステップと、
変換規則により分析対象の各データを変換するステップと、
前記変換後の各データに所定の摂動を加えるステップと、
を実行させるためのプログラム。
To the computer of the noise generator that perturbs the data to keep the data to be analyzed confidential,
Determining a transformation rule that reduces the correlation between the components comprising the data to be analyzed;
Converting each data to be analyzed according to conversion rules;
Adding a predetermined perturbation to each converted data;
A program for running
分析対象のデータを秘匿するためにデータに摂動を加える雑音発生方法であって、A noise generation method that adds perturbation to data in order to conceal the data to be analyzed,
コンピュータが、Computer
所定の摂動が付加されたデータの分布を復元するステップと、Restoring a distribution of data to which a predetermined perturbation is added;
分析対象のデータを構成する成分間の相関を低減する変換規則に対応する処理であって、前記変換規則に従って変換された後のデータに対する逆変換処理をするステップとA process corresponding to a conversion rule for reducing a correlation between components constituting data to be analyzed, the step of performing an inverse conversion process on the data after being converted according to the conversion rule;
を含む処理を実行することを特徴とする雑音発生方法。A noise generation method characterized by executing a process including:
分析対象のデータを秘匿するためにデータに摂動を加えるコンピュータに、To a computer that perturbs the data to keep the data under analysis confidential
所定の摂動が付加されたデータの分布を復元するステップと、Restoring a distribution of data to which a predetermined perturbation is added;
分析対象のデータを構成する成分間の相関を低減する変換規則に対応する処理であって、前記変換規則に従って変換された後のデータに対する逆変換処理をするステップとA process corresponding to a conversion rule for reducing a correlation between components constituting data to be analyzed, the step of performing an inverse conversion process on the data after being converted according to the conversion rule;
を実行させるためのプログラム。A program for running
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