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民主的データ流通社会を実現するCDMSの基盤技術と応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18H04093
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分60:情報科学、情報工学およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

吉川 正俊  京都大学, 情報学研究科, 教授 (30182736)

研究分担者 浅野 泰仁  東洋大学, 情報連携学部, 教授 (20361157)
中野 圭介  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (30505839)
鬼塚 真  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (60726165)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
38,350千円 (直接経費: 29,500千円、間接経費: 8,850千円)
2021年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
2020年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2019年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2018年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
キーワード自律分散環境 / サービスアライアンス / 双方向変換 / トランザクション高並列化 / 協調分散システム / プライバシ保護 / 連合学習 / 自立分散環境 / データ利用ポリシー / 一貫性保証 / 実体化ビュー / ビュー更新 / データ来歴 / データ来歴 ビュー更新
研究成果の概要

自律分散環境の実現に不可欠な表現力の高い双方向変換言語の設計のために,計算可能な対合関数を過不足なく実装できる計算モデルとして時間対称チューリング機械の定義に成功した.双方向変換を利用し分散データを共有,制御するアーキテクチャを提案した.双方向変換を複数のピア間では無くピア内部で利用する点に新規性を有する.
CDMSの応用としては,ライドシェアリングサービスアライアンスに属するプロバイダのデータを統合するモデルを提案し,実装デモとしてWebアプリケーションを作成した.分散機械学習において,信頼できないブローカーからプライバシーを保護する局所的プライベートモデル市場機構を提案した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

双方向変換が満たすべき性質である対合性と冪等性について,それぞれを満たす関数を過不足なく表現できる計算モデルを発見した.これにより,双方向変換を過不足なく表現できる計算モデルの実現が期待できる.本成果のレプリカ管理(生成・セグメント分解)方法は,座席予約などの在庫を管理する応用において,ピア間の調停を行うことなく分散データの一貫性を保証できる機会を増大できるため,条件によっては1桁以上の高速化が期待できる.構築したデータ統合モデルと,ライドシェアリングを想定したデモシステムによる性能検証の成果は,今後の社会でさらに重要さを増すと考えられるサービスアライアンス発展のための基礎技術となり得る.

報告書

(5件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 24件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Emory University(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Emory University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Emory University/Google Inc.(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Calgary(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Geo-Graph-Indistinguishability: Location Privacy on Road Networks with Differential Privacy2023

    • 著者名/発表者名
      Shun Takagi, Yang Cao, Yasuhito Asano, Masatoshi Yoshikawa
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E106-D

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coordination Avoidance のためのセグメント分解作成手法2022

    • 著者名/発表者名
      葛木 優太, 中園 翔, 鬼塚 真
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌データベース(TOD)

      巻: 15 ページ: 75-86

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time-symmetric Turing machines for computable involutions2022

    • 著者名/発表者名
      Nakano Keisuke
    • 雑誌名

      Science of Computer Programming

      巻: 215 ページ: 102748-102748

    • DOI

      10.1016/j.scico.2021.102748

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Streaming Ranked-Tree-to-String Transducers2021

    • 著者名/発表者名
      Yuta Takahashi, Kazuyuki Asada, and Keisuke Nakano
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science (published online first)

      巻: N/A

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protecting Spatiotemporal Event Privacy in Continuous Location-Based Services2020

    • 著者名/発表者名
      Cao Yang、Xiao Yonghui、Xiong Li、Bai Liquan、Yoshikawa Masatoshi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering

      巻: - 号: 8 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1109/tkde.2019.2963312

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ConTPL: Controlling Temporal Privacy Leakage in Differentially Private Continuous Data Release2018

    • 著者名/発表者名
      Cao Yang、Xiong Li、Yoshikawa Masatoshi、Xiao Yonghui、Zhang Si
    • 雑誌名

      Proceedings of the VLDB Endowment

      巻: 11 号: 12 ページ: 2090-2093

    • DOI

      10.14778/3229863.3236267

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] FL-Market: Trading Private Models in Federated Learning2022

    • 著者名/発表者名
      Shuyuan Zheng, Yang Cao, Masatoshi Yoshikawa, Huizhong Li, Qiang Yan
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Big Data, Big Data 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 時刻変化するワークロードのための NoSQL スキーマの最適化2021

    • 著者名/発表者名
      涌田悠佑, Michael Mior, 善明晃由, 佐々木勇和, 鬼塚真
    • 学会等名
      データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 局所探索法を用いた実体化ビュー選択によるクエリ処理高速化2021

    • 著者名/発表者名
      乗松奨真, 涌田湧佑, 佐々木勇和, 鬼塚真
    • 学会等名
      データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Consistent and Flexible Selectivity Estimation for High-Dimensional Data2021

    • 著者名/発表者名
      Yaoshu Wang, Chuan Xiao, Jianbin Qin, Rui Mao, Makoto Onizuka, Wei Wang, Rui Zhang, and Yoshiharu Ishikawa
    • 学会等名
      2021 ACM SIGMOD International Conference on Management of Data (SIGMOD)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FLAME: Differentially Private Federated Learning in the Shuffle Model2021

    • 著者名/発表者名
      Ruixuan Liu, Yang Cao, Hong Chen, Ruoyang Guo, Masatoshi Yoshikawa
    • 学会等名
      The Thirty-Fifth AAAI Conference on Artificial Intelligence (AAAI)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Money Cannot Buy Everything: Trading Mobile Data with Controllable Privacy Loss2020

    • 著者名/発表者名
      Shuyuan Zheng, Yang Cao, Masatoshi Yoshikawa
    • 学会等名
      The 21st IEEE International Conference on Mobile Data Management (MDM)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Secure and Efficient Trajectory-Based Contact Tracing using Trusted Hardware2020

    • 著者名/発表者名
      Fumiyuki Kato, Yang Cao, Masatoshi Yoshikawa
    • 学会等名
      The 7th International Workshop on Privacy and Security of Big Data @IEEE BigData
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PANDA: Policy-aware Location Privacy for Epidemic Surveillance2020

    • 著者名/発表者名
      Yang Cao, Shun Takagi, Yonghui Xiao, Li Xiong, Masatoshi Yoshikawa
    • 学会等名
      VLDB 2020. Demonstration.
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PGLP: Customizable and Rigorous Location Privacy through Policy Graph2020

    • 著者名/発表者名
      Yang Cao, Yonghui Xiao, Shun Takagi, Li Xiong, Masatoshi Yoshikawa, Yilin Shen, Jinfei Liu, Hongxia Jin, Xiaofeng Xu
    • 学会等名
      The 25th European Symposium on Research in Computer Security (ESORICS)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards Smart Data Sharing by Updatable Views2020

    • 著者名/発表者名
      Makoto Onizuka, Yasunori Ishihara and Masato Takeichi
    • 学会等名
      Fourth Workshop on Software Foundations for Data Interoperability (SFDI2020), Online, Communications in Computer and Information Science 1281
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Data Integration Models and Architectures for Service Alliances2020

    • 著者名/発表者名
      Yasuhito Asano, Zhenjiang Hu, Yasunori Ishihara, Makoto Onizuka, Masato Takeichi and Masatoshi Yoshikawa
    • 学会等名
      Fourth Workshop on Software Foundations for Data Interoperability (SFDI2020), Online, Communications in Computer and Information Science 1281
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Involuotry Turing Machines2020

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Nakano
    • 学会等名
      12th International Conference on Reversible Computation (RC 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Monotonic Cardinality Estimation of Similarity Selection: A Deep Learning Approach2020

    • 著者名/発表者名
      Yaoshu Wang, Chuan Xiao, Jianbin Qin, Xin Cao, Yifang Sun, Wei Wang, Makoto Onizuka
    • 学会等名
      ACM SIGMOD International Conference on Management of Data (SIGMOD)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Geo-Graph-Indistinguishability: Protecting Location Privacy for LBS over Road Networks2019

    • 著者名/発表者名
      Shun Takagi, Yang Cao, Yasuhito Asano and Masatoshi Yoshikawa
    • 学会等名
      33rd Annual IFIP WG 11.3 Conference on Data and Applications Security and Privacy (DBSec'19)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] "When and where do you want to hide?" -- Recommendation of location privacy preferences with local differential privacy2019

    • 著者名/発表者名
      Maho Asada, Masatoshi Yoshikawa and Yang Cao
    • 学会等名
      33rd Annual IFIP WG 11.3 Conference on Data and Applications Security and Privacy (DBSec'19)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards a Complete Picture of Lens Laws2019

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Nakano
    • 学会等名
      Third Workshop on Software Foundations for Data Interoperability (SFDI 2019+)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Streaming Ranked-Tree-to-String Transducers2019

    • 著者名/発表者名
      Yuta Takahashi, Kazuyuki Asada, Keisuke Nakano.
    • 学会等名
      International Conference on Implementation and Application of Automata (CIAA 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Distributed transaction management for P2P-based update propagation2019

    • 著者名/発表者名
      Makoto Onizuka, Yusuke Wakuta, Yuya Sasaki, Chuan Xiao
    • 学会等名
      Third Workshop on Software Foundations for Data Interoperability (SFDI 2019+)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Personal Data as New Oil2019

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Yoshikawa
    • 学会等名
      The 10th International Symposium on Information and Communication Technology (SoICT 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Trading Location Data with Bounded Personalized Privacy Loss2019

    • 著者名/発表者名
      Shuyuan Zheng, Yang Cao, Masatoshi Yoshikawa
    • 学会等名
      Third Workshop on Software Foundations for Data Interoperability (SFDI 2019+)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Toward a view-based data cleaning architecture2019

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Shimizu, Hiroki Omori, Masatoshi Yoshikawa
    • 学会等名
      Third Workshop on Software Foundations for Data Interoperability (SFDI 2019+)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PriSTE: Protecting Spatiotemporal Event Privacy in Continuous Location-Based Services2019

    • 著者名/発表者名
      Yang Cao, Yonghui Xiao, Li Xiong, Liquan Bai, Masatoshi Yoshikawa
    • 学会等名
      Proceedings of the VLDB Endowment 12.12 (2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Controlling and Sharing Distributed Data for Implementing Service Alliance2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuhito Asano, Zhenjiang Hu, Yasunori Ishihara, Hiroyuki Kato, Makoto Onizuka, Masatoshi Yoshikawa
    • 学会等名
      IEEE Second Workshop on Software Foundations for Data Interoperability(SFDI 2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Blockchain-Based Bidirectional Updates on Fine-Grained Medical Data2019

    • 著者名/発表者名
      Chunmiao Li, Yang Cao, Zhenjiang Hu, Masatoshi Yoshikawa
    • 学会等名
      IEEE ICDE International Workshop on Blockchain and Data Management (BlockDM)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Toward BX-based Architecture for Controlling and Sharing Distributed Data2019

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Ishihara, Hiroyuki Kato, Keisuke Nakano, Makoto Onizuka, Yuya Sasaki
    • 学会等名
      IEEE Second Workshop on Software Foundations for Data Interoperability(SFDI 2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Flexible framework for data integration and update propagation: system aspect2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuhito Asano, Dennis-Florian Herr, Yasunori Ishihara, Hiroyuki Kato, Keisuke Nakano, Makoto Onizuka, Yuya Sasaki
    • 学会等名
      IEEE Second Workshop on Software Foundations for Data Interoperability(SFDI 2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 道路ネットワークにおける位置情報プライバシー2019

    • 著者名/発表者名
      高木 駿, 曹 洋, 浅野 泰仁, 吉川 正俊
    • 学会等名
      第11回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム, DEIM2019, I6-3
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 中継可能な協調型輸送の提案とアルゴリズムの効率化2019

    • 著者名/発表者名
      藤井 貴彬, 浅野 泰仁
    • 学会等名
      第11回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム, DEIM2019, H6-4
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ビューに基づくデータクリーニング方式の提案2019

    • 著者名/発表者名
      大森 弘樹, 清水 敏之, 吉川 正俊
    • 学会等名
      第11回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム, DEIM2019, C1-1
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Secondary index を活用する NoSQL スキーマ推薦による Query 処理高速化2019

    • 著者名/発表者名
      涌田 悠佑, 善明 晃由, 松本 拓海, 佐々木 勇和, 鬼塚 真
    • 学会等名
      第11回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム, DEIM2019, H2-4
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] トランザクション処理装置,ランザクション処理方法及びランザクション処理プログラム2022

    • 発明者名
      鬼塚真,中園翔
    • 権利者名
      鬼塚真,中園翔
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-131385
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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