無線センサーネットワークにおける深層学習の分散実行に関する検討

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2017-02-23
• タイトル: 無線センサーネットワークにおける深層学習の分散実行に関する検討
• タイトル / 言語: en
• タイトル: A Study on Decentralization of Deep Learning in Wireless Sensor Network
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: IoTと分散コンピューティング
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_18gh
• 資源タイプ: technical report
• 著者所属: 大阪大学大学院情報科学研究科
• 著者所属: 大阪大学大学院情報科学研究科
• 著者所属: 大阪大学大学院情報科学研究科
• 著者所属: 大阪大学大学院情報科学研究科
• 著者所属: 大阪大学大学院情報科学研究科
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University
• 著者名: 福島, 悠太; 三浦, 太樹; 濱谷, 尚志; 山口, 弘純; 東野, 輝夫
• 著者名(英): Yuta, Fukushima; Daiki, Miura; Takashi, Hamatani; Hirozumi, Yamaguchi; Teruo, Higashino
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 近年の IoT データのクラウド集約と機械学習は，通信にかかる電力やクラウドのデータ処理量など様々な制約により限界を迎えようとしており，処理集中を抑制しながら効率よくセンシングおよび学習解析処理を行えるアーキテクチャが望まれる．本研究では深層学習を対象に，それをデータ発生源であるセンサー機器からなるローカルな無線センサーネットワーク内で分散実行する新しいアーキテクチャを提案し，そのための分散実行プロトコルならびにアルゴリズムを提案する．提案手法はメッシュ型の無線センサーネットワークが面的に取得するデータ （例えば温度分布など） を対象とし，センサーノードに深層学習におけるユニットの役割を割当てる．それらユニットが用いる畳み込み処理 （フィルター） やプーリング，および逆伝搬のデータ処理範囲を制約することで，各ノードへの処理量をほぼ均等に分散しながら近隣ノードとのデータ交換を必要最小限に抑制する．提案手法の有効性を評価するため，センサーネットワーク内の特定ノードがデータ集約と学習を行う集約型とのノード毎のデータ通信量の比較を行った結果，集約型の特定ノードの負荷と比較して各ノードの通信量を抑制可能な深層学習パラメータ設計が可能であることがわかった．また，実在するラウンジスペースにおいて収集した 50 地点の室温データの異常判定を行うシナリオにおいて，上述のパラメータ設定を用いても十分な精度の判定器を構成できることがわかった．
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AA11235941
• 書誌情報: 研究報告コンピュータセキュリティ（CSEC）; 巻 2017-CSEC-76, 号 18, p. 1-8, 発行日 2017-02-23
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 2188-8655
• Notice: SIG Technical Reports are nonrefereed and hence may later appear in any journals, conferences, symposia, etc.
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会