Анонимизация категориальных данных

Конфиденциальность данных и анонимизация в Python

Rebeca Gonzalez

Instructor

Обобщение

    Age    Gender    Department    Condition
0    30    F         Finance       Anxiety disorders
1    42    M         Production    Bronchitis
2    35    F         Marketing     Dysthymia
3    39    F         Production    Dysthymia
4    40    M         Marketing     Flu

    Age    Gender    Department    Condition
0    <40   F         Finance       Anxiety disorders
1    >=40  M         Production    Bronquitis
2    <40   F         Finance       Dysthymia
3    <40   F         Production    Dysthymia
4    >=40  M         Marketing     Flu
Конфиденциальность данных и анонимизация в Python

Обобщение категориальных данных

# See the dataset
hr.head()

    Age    BusinessTravel        Department                EducationField    EmployeeNumber
0    41    Travel_Rarely         Sales                     Life Sciences     1
1    49    Travel_Frequently     Research & Development    Life Sciences     2
2    37    Travel_Rarely         Research & Development    Other             4
3    33    Travel_Frequently     Research & Development    Life Sciences     5
4    27    Travel_Rarely         Research & Development    Medical           7
Конфиденциальность данных и анонимизация в Python

Категориальные данные

Ограниченный или фиксированный набор возможных значений.

  • раса
  • пол
  • родной город
  • возрастная группа
  • уровень образования
  • предпочтения в кино
Конфиденциальность данных и анонимизация в Python

Анонимизация категориальных данных

Гистограмма категориальных значений в поле «Область образования»

Конфиденциальность данных и анонимизация в Python

Анонимизация категориальных данных

     Department                EducationField
0    Sales                     Life Sciences
1    Research & Development    Life Sciences
2    Research & Development    Other
3    Research & Development    Life Sciences
4    Research & Development    Medical

Исходный набор данных

     Department                EducationField
0    Sales                     Medical
1    Research & Development    Marketing
2    Research & Development    Life Sciences
3    Research & Development    Other
4    Research & Development    Life Sciences

Результирующий набор данных после выборки из вероятностного распределения столбца educationField исходного набора данных.

Конфиденциальность данных и анонимизация в Python

Выборка из данных

Бюро переписи населения США публикует выборки данных, собранных о гражданах.

Позволяют вычислять крупномасштабные статистические закономерности:

  • средние значения
  • дисперсии
  • кластеры
Конфиденциальность данных и анонимизация в Python

Изучение распределения

# Show the absolute frequencies of each unique value
hr['EducationField'].value_counts()

Life Sciences       606
Medical             464
Marketing           159
Technical Degree    132
Other                82
Human Resources      27
Name: EducationField, dtype: int64
Конфиденциальность данных и анонимизация в Python

Изучение распределения

# Generate a bar plot for the categories
df['BusinessTravel'].value_counts().plot(kind='bar')

Столбчатая диаграмма категориальных значений столбца «Деловые поездки»

Конфиденциальность данных и анонимизация в Python

Изучение распределения

# Obtain the absolute frequencies of each unique value
counts = hr['EducationField'].value_counts()

# Print the list of indexes
print(counts.index)

Index(['Life Sciences', 'Medical', 'Marketing', 
      'Technical Degree', 'Other', 'Human Resources'],
       dtype='object')
Конфиденциальность данных и анонимизация в Python

Изучение распределения

# Probability distributions of each unique value
counts = df['EducationField'].value_counts(normalize=True)

Life Sciences       0.412245
Medical             0.315646
Marketing           0.108163
Technical Degree    0.089796
Other               0.055782
Human Resources     0.018367
Name: EducationField, dtype: float64
Конфиденциальность данных и анонимизация в Python

Изучение распределения

# Values of the frequencies of each unique value
df['EducationField'].value_counts(normalize=True).values

array([0.4122449 , 0.31564626, 0.10816327, 0.08979592, 0.05578231,
       0.01836735])
Конфиденциальность данных и анонимизация в Python

Выборка из того же распределения

# Sample from a probability distribution
hr_sample['EducationField']= np.random.choice(counts.index, 
                                              p=counts.values, 
                                              size=len(hr))


# See resulting dataset
hr.head()

    Age    BusinessTravel        Department                EducationField    EmployeeNumber
0    41    Travel_Rarely         Sales                     Life Sciences     1
1    49    Travel_Frequently     Research & Development    Medical           2
2    37    Travel_Rarely         Research & Development    Marketing         4
3    33    Travel_Frequently     Research & Development    Technical Degree  5
4    27    Travel_Rarely         Research & Development    Medical           7
Конфиденциальность данных и анонимизация в Python

Выборка из того же распределения

# Show the absolute frequencies of each category
hr['EducationField'].value_counts()

Life Sciences       606
Medical             464
Marketing           159
Technical Degree    132
Other                82
Human Resources      27
Name: EducationField, dtype: int64

# Show the frequencies of the resulting column
hr_sample['EducationField'].value_counts()

Life Sciences       604
Medical             493
Marketing           158
Technical Degree    120
Other                61
Human Resources      34
Name: EducationField, dtype: int64
Конфиденциальность данных и анонимизация в Python

Давайте потренируемся!

Конфиденциальность данных и анонимизация в Python

Preparing Video For Download...