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Enregistrement W4391877239 · doi:10.1109/tps-isa58951.2023.00040

Balancing Privacy and Accuracy in IoT Using Domain-Specific Features for Time Series Classification

2023· article· en· W4391877239 sur OpenAlexaff
Pranshul Lakhanpal, Asmita Sharma, Joydeep Mukherjee, Marin Litoiu, Sumona Mukhopadhyay

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiquePrivacy-Preserving Technologies in Data
Établissements canadiensYork University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésComputer scienceSeries (stratigraphy)Time seriesInternet of ThingsDomain (mathematical analysis)Data miningArtificial intelligenceMachine learningComputer securityMathematics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

$\varepsilon$-Differential Privacy (DP) has been popularly used for anonymizing data to protect sensitive information and for machine learning (ML) tasks. However, there is a tradeoff in balancing privacy and achieving ML accuracy since$\varepsilon\text{-DP}$reduces the model's accuracy. Moreover, not many studies have applied DP to time series from sensors and Internet-of- Things (IoT) devices. In this work, we try to achieve the accuracy of ML models trained with$\varepsilon\text{-DP}$data to be as close to the ML models trained with non-anonymized data for two different physiological time series. We propose to transform time series into domain-specific 2D (image) representations such as scalograms, recurrence plots (RP), and their joint representation as inputs for training classifiers. These images allow us to apply state-of-the-art image classifiers to obtain accuracy comparable to classifiers trained on non-anonymized data by exploiting the additional information such as textured patterns from these images. To achieve classifier performance with anonymized data close to non-anonymized data, it is important to identify the value of$\varepsilon$and the input feature. Experimental results demonstrate that the performance of the ML models with scalograms for one of the datasets and RP for the other dataset was comparable to ML models trained on their non-anonymized versions. Motivated by the promising results, our work suggests an end-to-end IoT ML edge-cloud architecture that employs our technique to train ML models on$\varepsilon\text{-DP}$physiological data. Our technique ensures the privacy of individuals while processing and analyzing the data at the edge securely and efficiently.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,008
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,034
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,008
Score d'incertitude au seuil0,043

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0080,034
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,002
Études des sciences et des technologies0,0010,002
Communication savante0,0030,005
Science ouverte0,0020,003
Intégrité de la recherche0,0020,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,054
Tête enseignante GPT0,305
Écart entre enseignants0,251 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2023
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Résumé présentoui

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