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複素モーメント技術をコアに据えた高信頼AI技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K19767
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
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
研究機関筑波大学

研究代表者

今倉 暁  筑波大学, システム情報系, 准教授 (60610045)

研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2024年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード複素モーメント技術 / AI技術
研究開始時の研究の概要

本研究課題では、近年注目される日本発の高性能数値解析技術である“複素モーメント技術”をコアに据え、特徴量選択やスパースモデリングなど各種AI技術を融合することで、先端数理技術を前提とした各種AI技術を開発する。また、より挑戦性の高い課題として、行列スペクトル解析ではなく、作用素スペクトル解析に基づくAI技術の開発についても試みる。本研究課題では、独自性の強い高性能AI技術を世界に先駆けて開発するとともに、今後のAI技術の発展に対する新しい研究開発指針を示す挑戦的研究としての意義を持つ。

研究実績の概要

近年活発に開発が進められているAI技術をより高度なAIシステムとして社会実装を推進するためには、ビッグデータの主要な表層情報だけでなく、表層情報やノイズに埋もれた深層情報を適切に抽出し、新たな価値として利活用することが求められる。本研究課題の目的は、近年注目される日本発の高性能数値解析技術である“複素モーメント技術”をコアに据え、特徴量選択やスパースモデリングなど各種AI技術を融合することで、先端数理技術を前提とした各種AI技術を開発することである。

本研究課題の達成目標である『高性能複素モーメント技術をコアとする先端数理技術を前提とした高品質・高信頼AI技術の開発』の実現に向けて、具体的な研究項目として、(Task1)複素モーメント技術を基盤とした各種AI技術の開発、(Task2)各種AI技術を用いた複素モーメント技術およびその他数値解析法の高度化、(Task3)複素モーメント型AI技術の応用技術の開発、に取り組んでいる。

特に、2023年度は、2022年度に引き続き(Task1)複素モーメント技術を基盤とした各種AI技術の開発、(Task2)各種AI技術を用いた複素モーメント技術およびその他数値解析法の高度化を実施するとともに、(Task3)複素モーメント型AI技術の応用技術の開発、に焦点を当てて開発に取り組んだ。具体的には、2022年度に当初予定していなかった応用先として、プライバシー保護機械学習技術への応用の可能性が浮上し、2023年度には複素モーメント技術やその周辺の高性能行列計算技術を利用した具体的なプライバシー保護機械学習技術の開発および高度化を進めた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2022年度に当初予定していなかった応用先として、プライバシー保護機械学習技術への応用の可能性が浮上し、2023年度には複素モーメント技術やその周辺の高性能行列計算技術を利用した具体的なプライバシー保護機械学習技術の開発を進めた。

今後の研究の推進方策

2024年度は、2023年度に引き続き(Task3)複素モーメント型AI技術の応用技術の開発に焦点を当てて開発に取り組む。具体的には、複数機関が分散保持するデータを安全に統合開発するプライバシー保護機械学習技術であるデータコラボレーション技術の高度化を進める。

また、複素モーメント技術や関連する高性能行列計算技術を基盤とした様々な応用の可能性について調査し、今後の展開の足がかりとする。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 6件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Another use of SMOTE for interpretable data collaboration analysis2023

    • 著者名/発表者名
      Akira Imakura, Masateru Kihira, Yukihiko Okada, Tetsuya Sakurai
    • 雑誌名

      Expert Systems with Applications

      巻: 228 ページ: 120385-120385

    • DOI

      10.1016/j.eswa.2023.120385

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Non-readily identifiable data collaboration analysis for multiple datasets including personal information2023

    • 著者名/発表者名
      Akira Imakura, Tetsuya Sakurai, Yukihiko Okada, Tomoya Fujii, Teppei Sakamoto, Hiroyuki Abe
    • 雑誌名

      Information Fusion

      巻: 98 ページ: 101826-101826

    • DOI

      10.1016/j.inffus.2023.101826

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Complex moment-based eigensolver coupled with two Krylov subspaces2023

    • 著者名/発表者名
      Imakura Akira、Sakurai Tetsuya
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics

      巻: 432 ページ: 115283-115283

    • DOI

      10.1016/j.cam.2023.115283

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Recent progress in complex moment-based eigenvalue solvers2024

    • 著者名/発表者名
      Akira Imakura, Tetsuya Sakurai, Yasunori Futamura
    • 学会等名
      SIAM Conference on Parallel Processing for Scientific Computing (PP24)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Distributed data analysis through data collaboration technique2024

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Sakurai, Akira Imakura, Yasunori Futamura
    • 学会等名
      SIAM Conference on Parallel Processing for Scientific Computing (PP24)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A projection method for singular eigenvalue problems of linear matrix pencils2023

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Morikuni, Akira Imakura
    • 学会等名
      10th International Congress on Industrial and Applied Mathematics (ICIAM2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Data Collaboration Cox Proportional Hazards Model for Privacy-preserving Survival Analysis2023

    • 著者名/発表者名
      Akira Imakura, Ryoya Tsunoda, Rina Kagawa, Kunihiro Yamagata, Tetsuya Sakurai
    • 学会等名
      10th International Congress on Industrial and Applied Mathematics (ICIAM2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 行列計算による機械学習:入門と応用2023

    • 著者名/発表者名
      今倉暁
    • 学会等名
      日本応用数理学会 第15回 三部会連携「応用数理セミナー」
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 分散データ統合解析のためのデータコラボレーション解析技術2023

    • 著者名/発表者名
      今倉暁, 櫻井鉄也
    • 学会等名
      RIMS共同研究「新時代における高性能科学技術計算法の探究」
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 分散文章データ統合解析のためのデータコラボレーション文章解析2023

    • 著者名/発表者名
      関口拓海, 今倉暁, 櫻井鉄也
    • 学会等名
      言語処理学会第29回年次大会(NLP2023)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] データコラボレーション解析手法に対する精度解析および生存時間分析への応用2023

    • 著者名/発表者名
      今倉暁, 角田亮也, 香川璃奈, 山縣邦弘, 櫻井鉄也
    • 学会等名
      日本応用数理学会 2023年研究部会連合発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Cost-Efficient Integrated Analysis of Distributed Data in Secure Environments2023

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Sakurai, Akira Imakura, Xiucai Ye, Anna Bogdanova, Yasunori Futamura, Yukihiko Okada
    • 学会等名
      SIAM Conference on Computational Science and Engineering (CSE23)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Collaborative Future Selection for Distributed Data2023

    • 著者名/発表者名
      Xiucai Ye, Akira Imakura, Tetsuya Sakurai
    • 学会等名
      SIAM Conference on Computational Science and Engineering (CSE23)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 個人ページ

    • URL

      https://www.cs.tsukuba.ac.jp/~imakura/index.html

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考] 個人webページ

    • URL

      https://www.cs.tsukuba.ac.jp/~imakura/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2024-12-25  

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