M.Sc. (Tech) Anna Brauer puolustaa väitöskirjaansa "Preserving privacy and utility for urban microscale analyses in spatiotemporal trajectories" tiistaina 23.9.2025 klo 13 Helsingin yliopiston päärakennuksen auditoriossa Karolina Eskelin (U3032, Unioninkatu 34, 3. kerros). Vastaväittäjänä toimii professori Christian Kray (Universität Münster, Saksa) ja kustoksena professori Laura Ruotsalainen (Helsingin yliopisto). Väitöstilaisuus pidetään englanniksi.
Anna Brauerin väitöskirjatyö on osa Helsingin yliopiston tietojenkäsittelytieteen osastolla ja Spatiotemporal Data Analysis -ryhmässä tehtävää tutkimusta. Väitöskirjan ohjaajina ovat toimineet professori Laura Ruotsalainen (Helsingin yliopisto) ja professori Juha Oksanen (Paikkatietokeskus).
Spatio-temporaalisten trajektorien yksityisyyden sekä hyödyn säilyttäminen kaupunkiympäristön mikrotason analyyseissa
Spatio-temporaaliset trajektorit ovat digitaalisia jälkiä, jotka kuvaavat yksittäisen tienkäyttäjän tai ajoneuvon liikettä. Ne tallennetaan yleensä sisäänrakennettujen paikannusteknologioiden avulla. Näiden teknologioiden tarkkuus mahdollistaa analyysit yksittäisten tieosuuksien tai tiettyjen ihmisryhmien tasolla, mikä syventää ymmärrystä liikennejärjestelmistä ja ihmisten liikkumismalleista. Liikkumisdata voi kuitenkin paljastaa käyttäjistä henkilökohtaisia tietoja, tarkasta sijainnista heidän tottumuksiin ja yksilöllisiin piirteisiin. Siksi sen käyttöön liittyy yksityisyyteen liittyviä huolia, joita voidaan lieventää anonymisoimalla trajektorit ennen jakamista. Useimmat nykyiset yksityisyyttä suojaavat menetelmät edellyttävät kuitenkin luotettua kolmatta osapuolta, eivät sovellu pieniin tai kasvaviin aineistoihin, eivätkä säilytä mikrotason analyysien vaatimia yksityiskohtia.
Tämä väitöskirja vastaa haasteeseen esittelemällä yksityisyyttä suojaavia menetelmiä, jotka käsittelevät trajektoreja suoraan tallennuslaitteessa. Näihin kuuluvat: (1) menetelmä, joka suojaa arkaluontoiset sijainnit poistamalla niihin johtavat trajektorin osat; (2) menetelmät, jotka hämärtävät tallennusajankohtaa siirtämällä trajektoria ajassa; sekä (3) menetelmä, joka sumentaa nopeustietoa lisäämällä dataan keinotekoista häiriöitä. Menetelmien toimivuutta arvioidaan simuloiduilla hyökkäyksillä sekä mittareilla, jotka kuvaavat, miten hyvin menetelmät säilyttävät alkuperäisen datan olennaiset piirteet.
Menetelmien käytännön soveltamista varten työssä esitellään pilottipalvelu aktiivisten liikkujien trajektorien keräämiseksi. Alusta mahdollistaa pyöräilijöiden ja jalankulkijoiden trajektorien jakamisen ja anonymisoi ne automaattisesti keräämisen yhteydessä. Käyttäjät voivat itse päättää, kuinka paljon yksityiskohtia he haluavat aineistossaan jakaa. Alustan tavoitteena on parantaa tällaisen datan saatavuutta tutkimukseen ja tukea uusien sovellusten kehittämistä. Esimerkkinä väitöskirjassa esitellään tutkimus, jossa hyödynnetään mobiilisovelluksesta kerättyjä pyöräilytrajektoreja. Tutkimuksessa tarkastellaan pyöräilyn sujuvuutta pääkaupunkiseudulla ja esitellään uusi mittari pyöräilysujuvuuden arviointiin. Tämä mittari tukisi näyttöön perustuvaa infrastruktuurin kehittämissuunnittelua, mikä korostaa datan potentiaalia – ja samalla tarvetta kehittää anonymisointimenetelmiä, jotka tasapainottelevat yksityisyyden ja hyödyn kunkin käyttötarkoituksen mukaan.
Väitöskirjan saatavuus
Väitöskirjan elektroninen versio tulee olemaan saatavilla Helsingin yliopiston avoimessa julkaisuarkistossa Heldassa osoitteessa http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-84-1913-6.
Painettuja väitöskirjoja voi tiedustella väittelijältä itseltään: anna.brauer@helsinki.fi.