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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Study on Low-Cost Implementation of Machine Learning by Using Edge Computing

Research Project

Project/Area Number 20K11994
Research InstitutionKagoshima University

Principal Investigator

重井 徳貴  鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (90294363)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宮島 洋文  長崎大学, 情報データ科学部, 准教授 (60781995)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords機械学習 / エッジコンピューティング / ディープラーニング / 画像認識 / セキュリティ / IoT / モバイルロボット
Outline of Annual Research Achievements

1)低コストなIRセンサを用い、プライバシー確保のメリットがあるサーモグラフィーによる非接触入力インターフェースに関して、深層学習モデルによる指の本数の識別に基づく方式の識別精度改善について検討した。昨年度考案した背景削除の手法に関する研究成果を、論文誌ICIC-ELBにおいて発表した。また、位置ずれに着目した改善手法により、92%程度であった精度を98%程度まで改善し、電気・情報関係学会九州支部連合大会において発表した。
2)屋内の自動巡回の用途に使用することを想定した安価なハードウェアで実装した移動型ノード(モバイルロボット)の自動走行に関しては、停止動作改善のための学習データ生成手法と深層学習モデルの切り替え手法を提案し、これまで困難であった切り返し動作と停止動作の同時獲得を可能とし、その成果を論文誌IJICICで発表している。
3)セキュリティを考慮した機械学習であるセキュアマルチパーティー計算(SMC)に関して、処理時間や通信不能時の問題への対応について検討した。アルゴリズムの観点からは、計算量を削減した手法を学術誌「知能と情報」において発表した。実装面を考慮した手法として、ソケット通信を用いた実装においてタイムアウトを導入し、通信可能な一部のサーバ間のみで更新を継続する手法を提案し、処理時間と通信不能時の問題の両方に対処できることを国際会議AROBで発表している。また、セキュリティ面の改善に関する成果を、国際会議NaNAなどで発表している。

  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] 秘匿分解データによるBP学習アルゴリズムの計算量削減2023

    • Author(s)
      宮島 洋文, 重井 徳貴, 宮島 廣美, 白鳥 則郎
    • Journal Title

      知能と情報

      Volume: 35 Pages: 506-510

    • DOI

      10.3156/jsoft.35.1_506

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Improvement of Thermography Image Recognition for Contactless Input Device2022

    • Author(s)
      Wataru Chidiwa, Noritaka Shigei, and Hiromi Miyajima
    • Journal Title

      ICIC Express Letters, Part B: Applications

      Volume: 13 Pages: 1277-1284

    • DOI

      10.24507/icicelb.13.12.1277

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Improvement of Self-Driving Model Car for Indoor Patrol Task2022

    • Author(s)
      Ryota Shimasaki, Noritaka Shigei, Hirofumi Miyajima, Yoshihiro Nakamura, and Hiromi Miyajima
    • Journal Title

      International Journal of Innovative Computing, Information and Control

      Volume: 18 Pages: 1829-1839

    • DOI

      10.24507/ijicic.18.06.1829

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Secure Distributed Processing of BP with Updatable Decomposition Data2022

    • Author(s)
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima, and Norio Shiratori
    • Journal Title

      Transactions on Engineering Technologies. IMECS 2021.

      Volume: - Pages: 1-15

    • DOI

      10.1007/978-981-19-7138-9_1

  • [Presentation] Computation Time Reduction and Accuracy Improvement of Secure Multiparty Computation for Back Propagation by Introducing Communication Timeout2023

    • Author(s)
      Yoshiki Higo, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima, and Hirofumi Miyajima
    • Organizer
      International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] サーモグラフィー画像を用いた非接触入力装置における 位置ずれを考慮した精度改善2022

    • Author(s)
      千々和航, 重井徳貴, 宮島廣美
    • Organizer
      電気・情報関係学会九州支部連合大会
  • [Presentation] Improvement of Self-Driving Model Car for Indoor Patrol Task2022

    • Author(s)
      Ryota Shimasaki, Noritaka Shigei, Hirofumi Miyajima, Yoshihiro Nakamura, and Hiromi Miyajima
    • Organizer
      International Conference on Innovative Computing, Information and Control
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Secure Distributed Processing of NG with Updatable Decomposition Data and Parameters2022

    • Author(s)
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima and Norio Shiratori
    • Organizer
      2022 International Conference on Networking and Network Applications
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 秘匿分散処理による機械学習法の計算量軽減2022

    • Author(s)
      宮島洋文, 重井徳貴, 宮島廣美, 白鳥則郎
    • Organizer
      バイオメディカル・ファジィ・システム学会年次大会
  • [Presentation] 秘匿分解データによるBP学習アルゴリズムの改善2022

    • Author(s)
      宮島 洋文, 重井 徳貴, 宮島 廣美, 白鳥 則郎
    • Organizer
      第38回ファジィシステムシンポジウム
  • [Presentation] Simplified Secure Distributed Processing of BP with Decomposition Data2022

    • Author(s)
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima and Norio Shiratori
    • Organizer
      2022 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-12-25  

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