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2021 Fiscal Year Annual Research Report

A Study on Adaptive Distributed Real-time Machine Learning Infrastructure

Research Project

Project/Area Number 19H04089
Research InstitutionNational Institute of Informatics

Principal Investigator

竹房 あつ子  国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 教授 (70345411)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小口 正人  お茶の水女子大学, 基幹研究院, 教授 (60328036)
中田 秀基  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (80357631)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordsクラウドコンピューティング / エッジコンピューティング / リアルタイム処理 / 機械学習処理基盤 / IoT
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,動画像解析を伴うサイバーフィジカルシステム(CPS)のための高効率な適応的広域リアルタイム機械学習処理基盤の構築を目的とし,学習用合成動画像を用いた室内動作認識手法の開発とROS準拠ロボットを用いたセンサ・エッジ・クラウド環境の構築・評価を行った.
室内動作認識手法の開発では,学習用データ不足を解決するために写実的な合成動画像データを作成し,室内動作認識のための学習データとして用いた.認識精度向上のため,合成動画像データに対してドメイン適応やドメイン適応を拡張した手法を適用し,合成動画像データで効果的な学習ができることを確認した.
ROS準拠ロボットを用いた実験では,車輪型移動ロボットを用いて室内環境情報を収集し,エッジサーバを介してクラウド上での解析処理を可能にするオンラインIoTシステムを構築した.また,通信環境を変化させた場合のセンサ・エッジ・クラウド間のROSおよびIoT通信の性能特性を明らかにした.さらに,5G SA (Standalone)環境での評価,IoT通信データの圧縮処理による性能向上を試みた.
本研究の成果は,査読付き国際会議IVSP 2022,IEEE COMPSAC WS 2023で発表した他,国内査読付き会議および研究会等で19件の発表を行った.

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (19 results)

  • [Journal Article] Development and Evaluation of IoT System Consisting of ROS-based Robot, Edge and Cloud2023

    • Author(s)
      Sasaki Reina、Takefusa Atsuko、Nakada Hidemoto、Oguchi Masato
    • Journal Title

      In Proceedings of the 2023 IEEE 47th Annual Computers, Software, and Applications Conference (COMPSAC), Workshop

      Volume: - Pages: 1737-1744

    • DOI

      10.1109/compsac57700.2023.00268

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Performance of Domain Adaptation Schemes in Video Action Recognition using Synthetic Data2022

    • Author(s)
      Isoi Hana、Takefusa Atsuko、Nakada Hidemoto、Oguchi Masato
    • Journal Title

      In Proceedings of the 2022 4th International Conference on Image, Video and Signal Processing (IVSP '22)

      Volume: - Pages: 70-79

    • DOI

      10.1145/3531232.3531242

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] モバイル環境におけるIoTシステムのための圧縮処理を用いた通信性能評価2024

    • Author(s)
      伊藤千紗,竹房あつ子,中田秀基,小口正人
    • Organizer
      情報処理学会第86回全国大会, 7Y-04
  • [Presentation] Zenoh/DDS bridgeを用いたROS 2の通信性能評価2024

    • Author(s)
      佐々木 怜名,竹房 あつ子,中田 秀基,小口 正人
    • Organizer
      情報処理学会第86回全国大会, 1X-08
  • [Presentation] ROS 2準拠ロボット及びクラウドを用いたIoTアプリケーションのためのZenohの通信性能評価2024

    • Author(s)
      佐々木 怜名,竹房 あつ子,中田 秀基,小口 正人
    • Organizer
      第16回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM 2024), T2-A-5-04
  • [Presentation] モバイル環境における圧縮処理を用いたIoTシステムの通信性能向上のための検討2024

    • Author(s)
      伊藤千紗,竹房あつ子,中田秀基,小口正人
    • Organizer
      第16回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM 2024), T2-A-5-03
  • [Presentation] 5G SA 環境における IoT システムのモバイル通信性能評価2023

    • Author(s)
      伊藤 千紗,竹房 あつ子,中田 秀基,小口 正人
    • Organizer
      xSIG 2023 (cross-disciplinary workshop on computing Systems, Infrastructures, and programminG)
  • [Presentation] ROS準拠ロボット及びエッジを活用したストリーム処理を行うIoTシステムの構築と評価2023

    • Author(s)
      佐々木 怜名,竹房 あつ子,中田 秀基,小口 正人
    • Organizer
      マルチメディア、分散、協調とモバイルシンポジウム (DICOMO2023), 8E-4
  • [Presentation] 5G環境での IoT システムのためのモバイル通信性能の評価2023

    • Author(s)
      伊藤千紗,竹房あつ子,中田秀基,小口正人
    • Organizer
      マルチメディア、分散、協調とモバイルシンポジウム (DICOMO2023), 3B-2
  • [Presentation] 5G SA環境におけるIoTシステムの通信性能調査2023

    • Author(s)
      伊藤千紗,竹房あつ子,中田秀基,小口正人
    • Organizer
      第15回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM 2023), 2a-8-4
  • [Presentation] ROS準拠ロボット及びエッジを用いた環境情報収集・ストリーム処理を行うIoTシステムの構築と評価2023

    • Author(s)
      佐々木 怜名,竹房 あつ子,中田 秀基,小口 正人
    • Organizer
      第15回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM 2023), 5c-9-1
  • [Presentation] 5G SA環境でのIoTシステムのための通信性能の調査2023

    • Author(s)
      伊藤千紗,竹房あつ子,中田秀基,小口正人
    • Organizer
      情報処理学会第85回全国大会, 1ZA-08
  • [Presentation] ROS準拠ロボット及びエッジを用いた環境情報収集・ストリーム処理を行うIoTシステムの構築2023

    • Author(s)
      佐々木 怜名,竹房 あつ子,中田 秀基,小口 正人
    • Organizer
      情報処理学会第85回全国大会, 1Y-04
  • [Presentation] ROS準拠ロボット及びエッジサーバを活用した環境情報収集・処理を行うIoTシステムの検討2022

    • Author(s)
      佐々木 怜名,竹房 あつ子,中田 秀基,小口 正人
    • Organizer
      マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2022)シンポジウム
  • [Presentation] ROS準拠ロボットからの環境情報収集を可能にするIoTシステムの検討2022

    • Author(s)
      佐々木 怜名,竹房 あつ子,中田 秀基,小口 正人
    • Organizer
      情報処理学会 第84回全国大会 2ZB-01
  • [Presentation] 合成データを用いた教師なしドメイン適応による室内動作認識手法の比較2022

    • Author(s)
      礒井 葉那,竹房 あつ子,中田 秀基,小口 正人
    • Organizer
      情報処理学会 第84回全国大会 6U-02
  • [Presentation] 合成データを用いた教師なしドメイン適応による室内動作認識手法の検討2022

    • Author(s)
      礒井 葉那,竹房 あつ子,中田 秀基,小口 正人
    • Organizer
      第14回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM 2022)
  • [Presentation] オンライン動画動作識別のための分散ストリーム処理基盤の検討2021

    • Author(s)
      高崎 智香子,竹房 あつ子,中田 秀基,小口 正人
    • Organizer
      The 5th cross-disciplinary Workshop on Computing Systems, Infrastructures, and Programming (xSIG2021)
  • [Presentation] 合成動画像データを用いた学習でのドメイン適応による動作認識精度の比較2021

    • Author(s)
      礒井 葉那,竹房 あつ子,中田 秀基,小口 正人
    • Organizer
      MIRU 2021
  • [Presentation] 動作認識のための合成データ活用に向けたドメイン適応手法の比較2021

    • Author(s)
      礒井 葉那,竹房 あつ子,中田 秀基,小口 正人
    • Organizer
      マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2021)シンポジウム
  • [Presentation] 動作認識のための合成データ活用に向けたドメイン適応手法の検討2021

    • Author(s)
      礒井 葉那,竹房 あつ子,中田 秀基,小口 正人
    • Organizer
      パターン認識・メディア理解研究会(PRMU)

URL: 

Published: 2024-12-25  

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