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クラウドサービス利用者の安心感を高めるセキュアマルチパーティ簡易計算

研究課題

研究課題/領域番号 17K00170
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 高性能計算
研究機関長崎大学 (2020-2021)
岡山理科大学 (2017-2019)

研究代表者

宮島 洋文  長崎大学, 情報データ科学部, 准教授 (60781995)

研究分担者 白鳥 則郎  中央大学, 研究開発機構, 機構教授 (60111316)
重井 徳貴  鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (90294363)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード簡易秘密計算法 / エッジコンピューティング / 機械学習 / クラウドコンピューティング / ニューラルネットワーク / ベクトル量子化 / セキュアマルチパーティ簡易計算
研究成果の概要

クラウド上のデータを安全かつ安心して利用するために、データを暗号化し、データを復号化することなく機械学習を実現するアルゴリズムの提案を行った。また、エッジシステムと呼ばれるクラウドシステムに対し、データの安全性を考慮した機械学習のアルゴリズムの提案を行った。これらの提案アルゴリズムは従来の機械学習のアルゴリズムとは異なる計算処理を行うが、数値実験を実施し、従来の機械学習手法と同等の高い精度となることを確かめた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

クラウドコンピューティングによるデータの管理や機械学習を用いたデータの分析は、医療分野をはじめとして、さまざまな分野で用いられている。しかしながら、実際のシステムにおいては、データの安全性が高いシステムでなければ、ユーザは安心して秘匿性の高いデータをシステム上に預けることができず、システムを利用することが困難である。そのため、本研究におけるデータの安全性を考慮した機械学習の提案アルゴリズムを応用することで、秘匿性の高いデータについても、ユーザが安心してデータを管理・分析することができると期待される。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 11件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Secure Learning Systems using Vertically Partitioned Data with IoT2022

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima, Norio Shiratori
    • 雑誌名

      IAENG International Journal of Computer Science

      巻: Vol.49, No.1 ページ: 61-68

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Machine Learning with Distributed Processing using Secure Divided Data: Towards Privacy-Preserving Advanced AI Processing in a Super-Smart Society2022

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima, Norio Shiratori
    • 雑誌名

      Journal of Networking and Network Applications

      巻: Vol.2, Issue 1 ページ: 48-60

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Learning algorithms for vector quantization using vertically partitioned data with IoT2021

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima, Norio Shiratori
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: Vol.26 ページ: 283-290

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fast and Secure Edge-computing Algorithms for Classification Problems2019

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Hiromi Miyajima, Norio Shiratori
    • 雑誌名

      IAENG International Journal of Computer Science

      巻: Vol.46, No.4 ページ: 512-517

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] IoTに対するクラスタリングの安全で高速な学習法2019

    • 著者名/発表者名
      宮島 洋文,宮島 廣美,白鳥 則郎
    • 雑誌名

      バイオメディカル・ファジィ・システム学会誌

      巻: Vol.21, No.2 ページ: 9-16

    • NAID

      130007998421

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 簡易秘密計算法による安全な連続値Q-learningの実現2019

    • 著者名/発表者名
      宮島 洋文,重井 徳貴,宮島 廣美,白鳥 則郎
    • 雑誌名

      バイオメディカル・ファジィ・システム学会誌

      巻: 印刷中

    • NAID

      130007979972

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analog Q-learning Methods for Secure Multiparty Computation2019

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima, Norio Shiratori
    • 雑誌名

      Journal of Computer Science

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Proposal of Profit Sharing Method for Secure Multiparty Computation2018

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima, Norio Shiratori
    • 雑誌名

      International Journal of Innovative Computing, Information and Control

      巻: 14 ページ: 727-735

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proposal of Privacy Preserving Machine Learning of IoT2018

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Hiromi Miyajima, Norio Shiratori
    • 雑誌名

      Artificial Intelligence Research

      巻: 7 ページ: 26-33

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New privacy preserving clustering methods for Secure Multiparty Computation2017

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei , Hiromi Miyajima, Yohtaro Miyanishi, Shinji Kitagami, Norio Shiratori
    • 雑誌名

      Artificial Intelligence Research

      巻: 6 号: 1 ページ: 27-36

    • DOI

      10.5430/air.v6n1p27

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A proposal of privacy preserving reinforcement learning for secure multiparty computation2017

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima, Yohtaro Miyanishi, Shinji Kitagami, Norio Shiratori
    • 雑誌名

      Artificial Intelligence Research

      巻: Vol.6, No.2 ページ: 57-68

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Learning Method of Fuzzy Inference Systems for Secure Multiparty Computation2017

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima, Yohtaro Miyanishi, Shinji Kitagami and Noritaka Shigei
    • 雑誌名

      International MultiConference of Engineers and Computer Scientists : Transactions on Engineering Technologies

      巻: - ページ: 227-242

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The generalized BP method of secret distributed processing with divided data2022

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima, Norio Shiratori
    • 学会等名
      International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Securely Distributed Computation with Divided Data for Particle Swarm Optimization2021

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima, Norio Shiratori
    • 学会等名
      International MultiConference of Engineers and Computer Scientists 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Federated Learning with Divided Data for BP2021

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima, Norio Shiratori
    • 学会等名
      International MultiConference of Engineers and Computer Scientists 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 秘匿分解データによるBP学習の一般化2021

    • 著者名/発表者名
      宮島 洋文,重井 徳貴,宮島 廣美,白鳥 則郎
    • 学会等名
      第37回ファジィシステムシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] IoT に対する安全なPSOを用いた学習法の提案2021

    • 著者名/発表者名
      宮島 洋文
    • 学会等名
      第74回電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 秘匿分解データを用いた新しい機械学習2021

    • 著者名/発表者名
      宮島 洋文,重井 徳貴,宮島 廣美,白鳥 則郎
    • 学会等名
      第189回マルチメディア通信と分散処理研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 簡易秘密計算法による安全なPSOの実現2020

    • 著者名/発表者名
      宮島 洋文,重井 徳貴,宮島 廣美,白鳥 則郎
    • 学会等名
      第36回ファジィシステムシンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] セキュアマルチパーティ計算によるエッジシステム上のBP学習法の提案2020

    • 著者名/発表者名
      宮島 洋文,重井 徳貴,宮島 廣美,白鳥 則郎
    • 学会等名
      第185回マルチメディア通信と分散処理研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Simplified Security Learning Using Vertically Partitioned Data with IoT2020

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima, Norio Shiratori
    • 学会等名
      2020 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fast and Secure Learning Algorithms for Classification Problems using Vertically Partitioned Data with IoT2020

    • 著者名/発表者名
      Noritaka Shigei
    • 学会等名
      International Symposium on Artificial Life and Robotics 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] IoTに対する安全な階層型ニューラルネットワークの学習法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      宮島 洋文
    • 学会等名
      第72回電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Proposal of fast and secure machine learning for IoT2019

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima
    • 学会等名
      International Conference on Soft Computing and Machine Learning 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fast and Secure Back-Propagation Learning using Vertically Partitioned Data with IoT2019

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima
    • 学会等名
      CANDAR 2019 : The Seventh International Symposium on Computing and Networking
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal of Fast and Secure Clustering Method for IoT2019

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima
    • 学会等名
      International MultiConference of Engineers and Computer Scientists 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal of Fast and Secure Machine Learning for IoT2019

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima
    • 学会等名
      International Conference on Soft Computing and Machine Learning 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Privacy Preserving in the Analog Model for Secure Multiparty Computation2018

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima, Yohtaro Miyanishi, Shinji Kitagami, Norio Shiratori
    • 学会等名
      International MultiConference of Engineers and Computer Scientists 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Security and Privacy preserving for Machine Learning using Secure Multiparty Computation2018

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima
    • 学会等名
      2018 International Conference for Leading and Young Computer Scientists
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 簡易秘密計算法におけるProfit Sharingの実現2018

    • 著者名/発表者名
      宮島 洋文, 重井 徳貴, 宮島 廣美, 白鳥 則郎
    • 学会等名
      第68回電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Acceleration of Q-Learning for Air Conditioner Controlling Based on Users' Sensory2018

    • 著者名/発表者名
      Noritaka Shigei, Kota Sakamoto
    • 学会等名
      Asia Pacific Conference on Engineering and Natural Sciences
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Proposal of Profit Sharing Method for Secure Multiparty Computation2017

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima, Norio Shiratori
    • 学会等名
      12th International Conference on Innovative Computing, Information and Control
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Privacy Preserving Machine Learning Methods for Secure Multiparty Computation using Divided Data2017

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Miyajima
    • 学会等名
      2017 International Symposium for Advanced Computing and Information Technology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 簡易秘密計算による安全なQ-learningの実現2017

    • 著者名/発表者名
      宮島 洋文, 重井 徳貴, 白鳥 則郎
    • 学会等名
      第33回ファジィシステムシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ハイブリッドPSOによる階層型ニューラルネットワークの学習時間と精度に関する考察2017

    • 著者名/発表者名
      柴立政輝, 宮島洋文, 重井徳貴, 宮島廣美
    • 学会等名
      日本知能情報ファジィ学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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