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4.4 実験

4.4.2 実験結果

実験での評価尺度には,3章と同様EERを用いた.

提案法を用いて実験を行ったときのEERを図11に示す.これより,

ブロックサイズBx = Byが小さいほど,また次元削減率Drが大き

4. プライバシー保護を考慮した機械学習法のためのランダムサンプリング次元削減法 26

6: 従来法とのEERの比較(Dr = 1.6[%]) ダウン

サンプリング法 ランダム射影 提案法(Bx=By)

1 2 4 8

0.0443 0.0359 0.0358 0.0605 0.1012 0.1304

いほどEERが向上する.これは,ブロックサイズが小さいほど画像 全体から均一に画素を選択することができ,次元削減率が大きいほ ど学習に使用する総画素数が増えることによると考えられる.

ダウンサンプリング法,ランダム射影,提案法のEERを次元削減

率1.6[%]で比較したものを表6に示す.ここで,ランダム射影と提

案法の結果は10回実験を行ったときのEERの平均値である.表6よ り,提案法はBx = By = 1のとき従来法よりもEERが向上している ことがわかる.従って,提案法は画像の視覚情報保護と空間情報の 保持が可能となるだけでなく,従来法と同程度以上の精度を維持で きることが確認された.

4. プライバシー保護を考慮した機械学習法のためのランダムサンプリング次元削減法 27

(a)Dr=1.6[%]

(b)Dr=5[%]

(c) Dr=10[%]

(d)Dr=20[%]

11: 提案法のEER

5. まとめ 28

5 まとめ

本研究では,プライバシー保護を考慮した機械学習法について検討 した.まずはじめに,EtC画像を用いた機械学習法を提案した.EtC 画像の持つ性質について考察し,EtC画像の生成はz-score正規化の下 で直交変換で表せることを示した.この性質を利用することで,ユー クリッド距離や内積に基づく機械学習に,EtC画像を分類性能を劣 化させることなく適用できることが確認された.また,視覚情報保 護を考慮した機械学習のためのランダムサンプリング次元削減法を 提案した. 暗号化と次元削減を同時に行うこの方法は,画像をブロッ クに分割し,その中からブロックをランダムに選択することで次元 を削減する.視覚情報を保護し,かつ空間情報を保持した特徴ベクト ルの生成を可能としただけでなく,従来の次元削減法と比較して機 械学習の精度を低下させないことが確認された.

6. 謝辞 29

6 謝辞

本研究は,著者が首都大学東京大学院システムデザイン研究科情 報科学域において,多くの方々のご指導,ご協力のもとで行われた ものです.まず、指導教員である貴家仁志教授には,本研究の全般に わたり,その進行,執筆,発表に関して詳細なご指導をしていただ きました.ここに心より厚く御礼申し上げます.塩田さやか助教に は,原稿の執筆や発表において多くの貴重な助言,ご指導をいただ きました.ここに深く感謝いたします.また,本研究を進めるにあ たりお世話になった先輩,同輩方にも感謝いたします.最後に,こ れまでの学生生活を理解し,支援してくださった両親に,厚く御礼 申し上げます.

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ドキュメント内 A study of privacy-preserving machine learning methods (ページ 30-41)

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