• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

A scalable privacy-preserving information retrieval system based on federated optimization, on-device intelligence and semantic matching

研究課題

研究課題/領域番号 19H04215
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分62020:ウェブ情報学およびサービス情報学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

于 海涛  筑波大学, 図書館情報メディア系, 准教授 (30751052)

研究分担者 吉川 正俊  大阪成蹊大学, データサイエンス学部, 教授 (30182736)
康 シン  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 助教 (80777350)
Adam Jatowt  京都大学, 情報学研究科, 特定准教授 (00415861)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)
2023年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワードFederated Learning / Large Language Model / Conversational IR / Generative IR / Personalization / On-device Learning / User Modeling / Neural Tree Ensemble / Neural Tree Ensembles / privacy-preserving / federated learning / semantic matching / online learning-to-rank / interactive search / on-device learning / Metric Optimization / Policy Gradient / Differential Privacy / Privacy-preserving IR / Federated Optimization / policy gradient / learning to rank / probabilistic regression / Semantic Matching / Learning-To-Rank / Metric Optimisation / Privacy-preserving / Semantic matching / Federated learning / On-device intelligence
研究開始時の研究の概要

This project aims to initiate research into privacy-preserving information retrieval (IR) and develop a scalable privacy-preserving IR system. The proposed IR system builds upon a federated paradigm which fuses on-device machine learning, federated optimization and semantic matching.

研究成果の概要

本プロジェクトは、プライバシーを考慮した高度な情報検索技術の開発を目指している。このプロジェクトの終了までに、以下の主要な視点を通じて顕著な成果を上げた:フェデレーテッドラーニングと差分プライバシーを組み合わせた新しい情報アクセス手法の提案、直接的評価指標の最適化、大規模言語モデルに基づく検索結果の再ランキング、個人化を考慮した会話型情報検索手法の提案。その結果、20篇以上の学会論文と10篇以上の雑誌論文を発表した。さらに、ランキング学習のための使いやすいオープンソースプロジェクトの研究開発を行い、代表的なランキング学習の手法を複数実装している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Our research achievements would deepen the understanding of privacy-preserving information seeking that goes beyond information retrieval (IR). By releasing the source codes and collections, we encourage the entire IR community to improve the research of privacy-preserving IR towards new stages.

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 5件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 20件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] University of Innsbruck(オーストリア)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Dalian University of Technology(中国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Innsbruck(オーストリア)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] TAM-SenticNet: A Neuro-Symbolic AI Approach for Early Depression Detection via Social Media Analysis2024

    • 著者名/発表者名
      Rongyu Dou, Xin Kang
    • 雑誌名

      Computers and Electrical Engineering

      巻: 114 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1016/j.compeleceng.2023.109071

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prompt Consistency for Multi-Label Textual Emotion Detection2024

    • 著者名/発表者名
      Yangyang Zhou, Xin Kang, Fuji Ren
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Affective Computing

      巻: 15 号: 1 ページ: 121-129

    • DOI

      10.1109/taffc.2023.3254883

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Combining Spiking Neural Networks with Artificial Neural Networks for Enhanced Image Classification2023

    • 著者名/発表者名
      MURAMATSU Naoya、YU Hai-Tao、SATOH Tetsuji
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E106.D 号: 2 ページ: 252-261

    • DOI

      10.1587/transinf.2021EDP7237

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 年月日
      2023-02-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neuro or Symbolic? Fine-tuned Transformer with Unsupervised LDA Topic Clustering for Text Sentiment Analysis2023

    • 著者名/発表者名
      Fei Ding, Xin Kang, Satoshi Nakagawa, Fuji Ren
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Affective Computing

      巻: 15 号: 2 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1109/taffc.2023.3279318

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Secure Shapley Value for Cross-Silo Federated Learning2023

    • 著者名/発表者名
      Shuyuan Zheng, Yang Cao, and Masatoshi Yoshikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the VLDB Endowment

      巻: 16 号: 7 ページ: 1657-1670

    • DOI

      10.14778/3587136.3587141

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An in-depth study on adversarial learning-to-rank2023

    • 著者名/発表者名
      Yu Hai-Tao、Piryani Rajesh、Jatowt Adam、Inagaki Ryo、Joho Hideo、Kim Kyoung-Sook
    • 雑誌名

      Information Retrieval Journal

      巻: 26 号: 1-2

    • DOI

      10.1007/s10791-023-09419-0

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Diagnostic Evaluation of Policy-Gradient-Based Ranking2022

    • 著者名/発表者名
      Hai-Tao Yu; Degen Huang; Fuji Ren; Lishuang Li
    • 雑誌名

      Electronics

      巻: 11 号: 1 ページ: 37-37

    • DOI

      10.3390/electronics11010037

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Active learning with complementary sampling for instructing class-biased multi-label text emotion classification2020

    • 著者名/発表者名
      Kang Xin、Shi Xuefeng、Wu Yunong、Ren Fuji
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Affective Computing

      巻: - 号: 1 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1109/taffc.2020.3038401

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] An In-Depth Comparison of Neural and Probabilistic Tree Models for Learning-to-rank2024

    • 著者名/発表者名
      Haonan Tan, Kaiyu Yang, Haitao Yu
    • 学会等名
      Advances in Information Retrieval, ECIR 2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] University of Tsukuba Team at the TREC 2023 Interactive Knowledge Assistance Track2023

    • 著者名/発表者名
      Lingzhen Zheng; Kaiyu Yang; Hai-Tao Yu; Sumio Fujita; Hideo Joho
    • 学会等名
      The Thirty-Second Text REtrieval Conference (TREC 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] University of Tsukuba Team at the TREC 2023 Deep Learning Track2023

    • 著者名/発表者名
      Kaiyu Yang; Lingzhen Zheng; Hai-Tao Yu; Sumio Fujita; Hideo Joho
    • 学会等名
      The Thirty-Second Text REtrieval Conference (TREC 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] TUA1 at NTCIR-17 FinArg-1 Task2023

    • 著者名/発表者名
      Yamane Daichi, Xin Kang
    • 学会等名
      The 17th NTCIR Conference on Evaluation of Information Access Technologies (NTCIR-17)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DEU-Net: Dual Encoder U-Net for 3D Medical Image Segmentation2023

    • 著者名/発表者名
      Yuxiang Zhou, Xin Kang, Fuji Ren, Satoshi Nakagawa, Xiao Shan
    • 学会等名
      The 22nd International Conference on Computer and Information Technology (CIT 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] General or Specific? Investigating Effective Privacy Protection in Federated Learning for Speech Emotion Recognition2023

    • 著者名/発表者名
      Chao Tan, Yang Cao, Sheng Li, Masatoshi Yoshikawa
    • 学会等名
      2023 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] BiTimeBERT: Extending Pre-Trained Language Representations with Bi-Temporal Information2023

    • 著者名/発表者名
      Jiexin Wang, Adam Jatowt, Masatoshi Yoshikawa, Yi Cai
    • 学会等名
      The 46th International ACM SIGIR Conference on Research and Development in Information Retrieval
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Semantic Modelling of Document Focus-Time for Temporal Information Retrieval2022

    • 著者名/発表者名
      Lirong Zhang、Hideo Joho、Hai-Tao Yu
    • 学会等名
      The 12th International Workshop on Temporal Web Analytics (TempWeb)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] TUA1 at eRisk 2022: Exploring Affective Memories for Early Detection of Depression2022

    • 著者名/発表者名
      Xin Kang、Rongyu Dou、Haitao Yu
    • 学会等名
      The Thirteenth Conference and Labs of the Evaluation Forum (CLEF 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Selectively Expanding Queries and Documents for News Background Linking2022

    • 著者名/発表者名
      Lirong Zhang、Hideo Joho、Hai-Tao Yu
    • 学会等名
      The 31st ACM International Conference on Information and Knowledge Management (CIKM2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [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
      2022 IEEE International Conference on Big Data (Big Data)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimize What You EvaluateWith: Search Result Diversification Based on Metric Optimization2022

    • 著者名/発表者名
      Hai-Tao Yu
    • 学会等名
      The 36th AAAI Conference on Artificial Intelligence
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] TUA1 at the NTCIR-16 DialEval-2 Task2022

    • 著者名/発表者名
      F Ding, Xin Kang, Yunong Wu, Fuji Ren
    • 学会等名
      The 16th NTCIR Conference on Evaluation of Information Access Technologies
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Event Occurrence Date Estimation based on Multivariate Time Series Analysis over Temporal Document Collections2021

    • 著者名/発表者名
      Jiexin Wang, Adam Jatowt, Masatoshi Yoshikawa
    • 学会等名
      The 44th International ACM SIGIR Conference on Research and Development in Information Retrieval (SIGIR)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preventing Manipulation Attack in Local Differential Privacy using Verifiable Randomization Mechanism2021

    • 著者名/発表者名
      Fumiyuki Kato, Yang Cao, Masatoshi Yoshikawa
    • 学会等名
      The IFIP Annual Conference on Data and Applications Security and Privacy
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Prediction and Generation of Multiple Complex Drawing Figures From Partial Drawing Sequences2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kubono, Xin Kang, Fuji Ren, Shun Nishide
    • 学会等名
      The IEEE 13th International Conference on Humanoid, Nanotechnology, Information Technology, Communication and Control, Environment, and Management (HNICEM)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Combining Spiking Neural Network and Artificial Neural Network for Enhanced Image Classification2021

    • 著者名/発表者名
      Naoya Muramatsu, Hai-Tao Yu
    • 学会等名
      第13回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] Neural Learning-to-Rank2021

    • 著者名/発表者名
      Hai-Tao Yu
    • 学会等名
      言語処理学会第27回年次大会ワークショップ: クリエイティブAIが会話型AIと出会うとき
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] FLAME: Differentially Private Federated Learning in the Shuffle Model2021

    • 著者名/発表者名
      Ruixuan, Liu and Yang Cao and Hong, Chen and Ruoyang, Guo and Masatoshi, Yoshikawa
    • 学会等名
      The Thirty-Fifth AAAI Conference on Artificial Intelligence (AAAI-21)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deep Metric Learning Based on Rank-sensitive Optimization of Top-k Precision2020

    • 著者名/発表者名
      Muramoto Naoki, Hai-Tao Yu
    • 学会等名
      Proceedings of the 29th ACM International Conference on Information and Knowledge Management (CIKM)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FedSel: Federated SGD Under Local Differential Privacy with Top-k Dimension Selection2020

    • 著者名/発表者名
      Ruixuan, Liu and Yang Cao and Masatoshi, Yoshikawa and Hong, Chen
    • 学会等名
      Database Systems for Advanced Applications (DASFAA 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ロボット教師における特定分野のQAシステムの構築2020

    • 著者名/発表者名
      門田 尚之, 康 シン, 西出 俊, 任 福継
    • 学会等名
      2020年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ロボット教師における特定人物の音声の自動生成2020

    • 著者名/発表者名
      寺尾 渉吾, 康 シン, 西出 俊, 任 福継
    • 学会等名
      2020年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 単語の感情属性を活かしたロボット教師の表情生成2020

    • 著者名/発表者名
      房登 淳平, 康 シン, 西出 俊, 任 福継
    • 学会等名
      2020年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ロボット教師による特定分野の記述式問題の判定について2020

    • 著者名/発表者名
      山崎 直登, 康 シン, 西出 俊, 任 福継
    • 学会等名
      2020年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] TUA1 at the TREC 2019: Deep Learning Track2019

    • 著者名/発表者名
      Yun Gao, Hai-Tao Yu, Xin Kang, Fuji Ren
    • 学会等名
      Proceedings of the 28th Text Retrieval Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Large Scale Analysis of Semantic and Temporal Aspects in Cultural Heritage Collection's Search2019

    • 著者名/発表者名
      Yasunobu Sumikawa, Adam Jatowt, Antoine Doucet, Jean-Philippe Moreux
    • 学会等名
      Proceedings of the 19th ACM/IEEE-CS Joint Conference on Digital Libraries (JCDL 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] Learning-to-Rank in PyTorch

    • URL

      https://wildltr.github.io/ptranking/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書 2021 実績報告書
  • [備考] PPIR

    • URL

      https://github.com/ii-research/PPIR

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2020 実績報告書 2019 実績報告書
  • [備考] Learning to Rank in PyTorch

    • URL

      https://github.com/wildltr/ptranking

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] Learning to Rank in PyTorch

    • URL

      https://ptl2r.github.io

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi