Predicción y esquema de privacidad para la estimación del flujo de tráfico en la red de carreteras de alta velocidad
Autores: Akallouch, Mohammed; Akallouch, Oussama; Fardousse, Khalid; Bouhoute, Afaf; Berrada, Ismail
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Predicción y esquema de privacidad para la estimación del flujo de tráfico en la red de carreteras de alta velocidad
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Información de tráfico
Sistemas de transporte inteligentes
Gestión urbana
Aprendizaje Federado
Privacidad Diferencial Local
Privacidad de datos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La información de tráfico precisa y oportuna es un elemento vital en los sistemas de transporte inteligente y la gestión urbana, lo cual es de suma importancia para los usuarios de las vías y las agencias gubernamentales. Sin embargo, los enfoques existentes de predicción de tráfico se basan principalmente en el aprendizaje automático estándar, que requiere compartir información bruta directa con el servidor global para el entrenamiento del modelo. Además, la información del usuario puede contener datos personales sensibles, y compartir datos brutos directos puede llevar a la filtración de datos privados del usuario y riesgos de exposición. Ante los desafíos mencionados, en este trabajo, introducimos un nuevo marco híbrido que aprovecha el Aprendizaje Federado con Privacidad Diferencial Local para compartir actualizaciones del modelo en lugar de compartir directamente datos brutos entre los usuarios. Nuestro enfoque FL-LDP está diseñado para coordinar a los usuarios para entrenar el modelo de manera colaborativa sin comprometer la privacidad de los datos. Evaluamos nuestro esquema utilizando un conjunto de datos públicos del mundo real e implementamos diferentes redes neuronales profundas. Realizamos una evaluación exhaustiva de nuestro enfoque con modelos de última generación. Los resultados de predicción del experimento confirman que el esquema propuesto es capaz de construir predicciones de tráfico precisas, mejorar la preservación de la privacidad y prevenir ataques de recuperación de datos.
Descripción
La información de tráfico precisa y oportuna es un elemento vital en los sistemas de transporte inteligente y la gestión urbana, lo cual es de suma importancia para los usuarios de las vías y las agencias gubernamentales. Sin embargo, los enfoques existentes de predicción de tráfico se basan principalmente en el aprendizaje automático estándar, que requiere compartir información bruta directa con el servidor global para el entrenamiento del modelo. Además, la información del usuario puede contener datos personales sensibles, y compartir datos brutos directos puede llevar a la filtración de datos privados del usuario y riesgos de exposición. Ante los desafíos mencionados, en este trabajo, introducimos un nuevo marco híbrido que aprovecha el Aprendizaje Federado con Privacidad Diferencial Local para compartir actualizaciones del modelo en lugar de compartir directamente datos brutos entre los usuarios. Nuestro enfoque FL-LDP está diseñado para coordinar a los usuarios para entrenar el modelo de manera colaborativa sin comprometer la privacidad de los datos. Evaluamos nuestro esquema utilizando un conjunto de datos públicos del mundo real e implementamos diferentes redes neuronales profundas. Realizamos una evaluación exhaustiva de nuestro enfoque con modelos de última generación. Los resultados de predicción del experimento confirman que el esquema propuesto es capaz de construir predicciones de tráfico precisas, mejorar la preservación de la privacidad y prevenir ataques de recuperación de datos.