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深層学習自動学習システム、クライアント装置およびサーバ装置 新技術説明会

国内特許コード P180015124
掲載日 2018年6月28日
出願番号 特願2017-093205
公開番号 特開2018-190239
出願日 平成29年5月9日(2017.5.9)
公開日 平成30年11月29日(2018.11.29)
発明者
  • 市 村 匠
  • 鎌 田 真
出願人
  • 公立大学法人県立広島大学
発明の名称 深層学習自動学習システム、クライアント装置およびサーバ装置 新技術説明会
発明の概要 【課題】クライアント装置とサーバ装置間の通信を深層学習が完了するまで保持する必要がなく、最新の学習結果をサーバ装置からクライアント装置にインターネットを通じてセキュアに提供する。
【解決手段】実施形態による深層学習自動学習システム1は、インターネットを介して接続されたクライアント装置100とサーバ装置200を備え、サーバ装置200は、バージョン管理情報を暗号化した暗号化学習バージョンデータをクライアント装置100にプッシュ通知するプッシュ通知部214を有し、クライアント装置100は、暗号化学習バージョンデータを復号化してバージョン管理情報を取得するバージョン管理情報取得部113と、バージョン管理情報に対応する学習結果データを既に取得しているか否かを判定し、取得していない場合はサーバ装置200に対して学習結果データの送信を要求するデータ要求部114と、を有する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

センサー等の外部装置から得られた学習データを用いて深層学習を行うシステムが活発に研究されている。深層学習は、多層構造のニューラルネットワークを用いた機械学習の一種である。深層学習の一手法として、構造適応型深層学習法が知られている(非特許文献1参照)。この構造適応型深層学習法は、DBN(Deep Brief Network)において、最適な隠れニューロン数および層の数を学習中に自動で求めるための手法である。

なお、特許文献1には、クライアントコンピュータが生成した診断データをベンダーコンピュータシステムにより解析して推奨データを生成し、クライアントに対し推奨データを伝達する方法が記載されている。

産業上の利用分野

本発明は、深層学習自動学習システム、クライアント装置およびサーバ装置に関し、より詳しくは、クライアント装置からサーバ装置に送信された学習データに基づいて深層学習を行い、最新の学習結果をサーバ装置からクライアント装置にインターネットを通じてセキュアに提供する深層学習自動学習システム、ならびに、当該深層学習自動学習システムが備えるクライアント装置およびサーバ装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
インターネットを介して接続されたクライアント装置およびサーバ装置を備える深層学習自動学習システムであって、
前記クライアント装置は、
前記クライアント装置の識別情報に基づいて公開鍵および秘密鍵を生成する鍵生成部と、
前記サーバ装置に新規学習データを送信する新規学習データ送信部と、を有し、
前記サーバ装置は、
前記公開鍵を用いて、前記新規学習データに基づく学習結果データを暗号化して、暗号化学習結果データを生成する学習結果データ暗号化部と、
前記公開鍵を用いて、前記学習結果データを識別するためのバージョン管理情報を暗号化して、暗号化学習バージョンデータを生成するバージョン管理情報暗号化部と、
前記クライアント装置に前記暗号化学習バージョンデータをプッシュ通知するプッシュ通知部と、を有し、
前記クライアント装置は、
前記サーバ装置からプッシュ通知された前記暗号化学習バージョンデータを、前記秘密鍵を用いて復号化して、前記バージョン管理情報を取得するバージョン管理情報取得部と、
前記バージョン管理情報に対応する学習結果データを既に取得しているか否かを判定し、取得していない場合は前記サーバ装置に対して前記学習結果データの送信を要求するデータ要求部と、
前記データ要求部の要求に応じて前記サーバ装置から前記クライアント装置に送信された前記暗号化学習結果データを、前記秘密鍵を用いて復号化して、前記学習結果データを取得する学習結果データ取得部と、をさらに有することを特徴とする深層学習自動学習システム。

【請求項2】
前記サーバ装置は、前記クライアント装置の前記識別情報に基づいて登録IDを発行する登録ID発行部をさらに有し、
前記プッシュ通知部は、前記登録IDを用いて、前記クライアント装置に前記暗号化学習バージョンデータをプッシュ通知することを特徴とする請求項1に記載の深層学習自動学習システム。

【請求項3】
前記学習結果データ暗号化部は、前記学習結果データおよび前記登録IDを暗号化して前記暗号化学習結果データを生成し、
前記バージョン管理情報暗号化部は、前記バージョン管理情報および前記登録IDを暗号化して前記暗号化学習バージョンデータを生成することを特徴とする請求項2に記載の深層学習自動学習システム。

【請求項4】
前記クライアント装置は、前記暗号化学習バージョンデータを復号化して得られた登録IDと、前記暗号化学習結果データを復号化して得られた登録IDとが一致する場合に、前記学習結果データを用いて構造適応型深層学習法による推論を行う推論部をさらに有することを特徴とする請求項3に記載の深層学習自動学習システム。

【請求項5】
前記サーバ装置は、
前記クライアント装置から受信した前記新規学習データを学習データDBに保存する新規学習データ保存部と、
前記学習データDBの学習データが所定の基準を満たす場合に、前記学習データを学習用計算機に送信する学習データ送信部と、をさらに有することを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の深層学習自動学習システム。

【請求項6】
前記所定の基準は、一定量のデータが溜まった場合、または、前記新規学習データと既存学習データとの誤差が閾値を超えた場合であることを特徴とする請求項5に記載の深層学習自動学習システム。

【請求項7】
前記学習用計算機は、前記学習データを用いて構造適応型深層学習法により学習を行う深層学習実行部を有することを特徴とする請求項5または6に記載の深層学習自動学習システム。

【請求項8】
前記クライアント装置は、
前記学習結果データが取得された後、前記サーバ装置に対して前記暗号化学習結果データを消去するよう要求するデータ消去要求部をさらに備えることを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載の深層学習自動学習システム。

【請求項9】
前記クライアント装置は、
前記学習結果データを用いて行われた推論の結果を出力する出力部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1~8のいずれかに記載の深層学習自動学習システム。

【請求項10】
前記サーバ装置は、
前記クライアント装置から前記学習結果データの送信要求を受信すると、前記暗号化学習結果データを前記クライアント装置に送信する学習結果データ送信部をさらに備えることを特徴とする請求項1~9のいずれかに記載の深層学習自動学習システム。

【請求項11】
前記サーバ装置は、
前記クライアント装置から前記暗号化学習結果データの消去リクエストを受信すると、前記暗号化学習結果データを消去するデータ消去部をさらに備えることを特徴とする請求項1~10のいずれかに記載の深層学習自動学習システム。

【請求項12】
インターネットを介してサーバ装置に接続されたクライアント装置であって、
前記クライアント装置の識別情報に基づいて公開鍵および秘密鍵を生成する鍵生成部と、
前記サーバ装置に新規学習データを送信する新規学習データ送信部と、
前記サーバ装置からプッシュ通知された暗号化学習バージョンデータを、前記秘密鍵を用いて復号化して、学習結果データを識別するためのバージョン管理情報を取得するバージョン管理情報取得部と、
前記バージョン管理情報に対応する学習結果データを既に取得しているか否かを判定し、取得していない場合は前記サーバ装置に対して前記学習結果データの送信を要求するデータ要求部と、
前記データ要求部の要求に応じて前記サーバ装置から前記クライアント装置に送信された暗号化学習結果データを、前記秘密鍵を用いて復号化して、前記学習結果データを取得する学習結果データ取得部と、
を備えることを特徴とするクライアント装置。

【請求項13】
インターネットを介してクライアント装置に接続されたサーバ装置であって、
前記クライアント装置から受信した公開鍵を用いて、学習結果データを暗号化して暗号化学習結果データを生成する学習結果データ暗号化部と、
前記公開鍵を用いて、前記学習結果データを識別するためのバージョン管理情報を暗号化して暗号化学習バージョンデータを生成するバージョン管理情報暗号化部と、
前記クライアント装置に前記暗号化学習バージョンデータをプッシュ通知するプッシュ通知部と、
を備えることを特徴とするサーバ装置。
国際特許分類(IPC)
画像

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