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証明可能・説明可能・効率的・頑健な深層学習と大規模マルチメディア検索への応用

研究課題

研究課題/領域番号 22KF0369
補助金の研究課題番号 21F50377 (2021-2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2021-2022)
応募区分外国
審査区分 小区分61010:知覚情報処理関連
研究機関国立情報学研究所

研究代表者

佐藤 真一  国立情報学研究所, コンテンツ科学研究系, 教授 (90249938)

研究分担者 LIU HONG  国立情報学研究所, コンテンツ科学研究系, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2023年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2022年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2021年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード敵対的学習 / 深層学習 / 証明可能 / 説明可能
研究開始時の研究の概要

2021年度には、証明可能な深層学習の枠組みについて検討を行う。
次いで2022年度は、説明可能かつ頑健な深層学習の枠組みの検討を行う。
最終年度である2023年度は、全体を総合し、証明可能・説明可能・効率的・頑健な深層学習の枠組みを構築する。その枠組みの実用性の検証のため、マルチメディア検索並びに人物再同定を対象として、この枠組みが実際に効果的に機能することを示す。

研究実績の概要

深層学習は、特に画像・映像の意味解析において、極めて高精度の解析が可能であることが広く認識されており、自動運転、医療における自動診断、eコマースなどにおいての応用が期待されており、すでに利用も開始されている。一方、深層学習の学習はブラックボックスの状況で行われ、なぜ高い精度が出るのかの説明ができない、どういうときに認識誤りが起こるのか不明、さらにはシーンに微小な操作を加えることにより深層学習に認識誤りを起こさせる敵対的攻撃の問題(人間が見れば明らかに「止まれ」の標識なのに、深層学習ではそう認識できないようにシーンに加工を加える)が知られている。本研究では、こうした問題に総合的に取り組み、証明可能・説明可能・効率的・頑健な深層学習の枠組みの構築を目的とする。加えて、マルチメディア検索を対象として、この枠組みが実際に効果的に機能することを示す。
2023年度には、研究全体を取りまとめ、総合的な論文などにまとめた。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023 2021

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 6件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 2件)

  • [雑誌論文] Deep Counterfactual Representation Learning for Visual Recognition against Weather Corruptions2024

    • 著者名/発表者名
      Hong Liu, Yongqing Sun, Yukihiro Bandoh, Masaki Kitahara, and Shin'ichi Satoh
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Multimedia

      巻: 26 ページ: 5257-5272

    • DOI

      10.1109/tmm.2023.3330534

    • 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] Improving Deep Metric learning via Self-distillation and Online Batch Diffusion Process2024

    • 著者名/発表者名
      Zelong Zeng, Fan Yang, Hong Liu, and Shin'ichi Satoh
    • 雑誌名

      Visual Intelligence

      巻: 2

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Mitigating robust overfitting via self-residual-calibration regularization2023

    • 著者名/発表者名
      Liu Hong、Zhong Zhun、Sebe Nicu、Satoh Shin'ichi
    • 雑誌名

      Artificial Intelligence

      巻: 317 ページ: 103877-103877

    • DOI

      10.1016/j.artint.2023.103877

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 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] Win-Win by Competition: Auxiliary-Free Cloth-Changing Person Re-Identification2023

    • 著者名/発表者名
      Zhengwei Yang, Xian Zhong, Zhun Zhong, Hong Liu, Zheng Wang, and Shin'ichi Satoh
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Image Processing

      巻: 32 ページ: 2985-2999

    • DOI

      10.1109/tip.2023.3277389

    • 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] Towards Robust Person Re-identification by Defending Against Universal Attackers2023

    • 著者名/発表者名
      Fengxiang Yang, Juanjuan Weng, Zhun Zhong, Hong Liu, Zheng Wang, Zhiming Luo, Donglin Cao, Shaozi Li, Shin'ichi Satoh, Nicu Sebe
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence

      巻: 45 ページ: 5218-5235

    • DOI

      10.1109/tpami.2022.3199013

    • 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] Improving Camouflaged Object Detection with the Uncertainty of Pseudo-edge Labels2021

    • 著者名/発表者名
      Kajiura Nobukatsu、Liu Hong、Satoh Shin'ichi
    • 雑誌名

      ACM Multimedia Asia 2021

      巻: N/A ページ: 1-7

    • DOI

      10.1145/3469877.3490587

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Learning to Attack Real-World Models for Person Re-identification via Virtual-Guided Meta-Learning2021

    • 著者名/発表者名
      Yang, F., Zhong, Z., Liu, H., Wang, Z., Luo, Z., Li, S., Sebe, N., & Satoh, S
    • 雑誌名

      Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence

      巻: N/A

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著

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公開日: 2022-02-08   更新日: 2024-12-25  

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