特開2023-8395IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

連合学習システム及び連合学習方法

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】TTPを設置することなく、秘匿性を向上し、通信コストを低減する。
【解決手段】エッジとサーバとを備える連合学習システムであって、エッジは、勾配情報を共通公開鍵で暗号化した暗号化勾配をサーバに送信し、サーバは、複数のエッジから受信した暗号化勾配を加算して、暗号化集約勾配を生成してエッジに送信し、エッジは、暗号化集約勾配を暗号化したエッジスイッチシェアを生成してサーバに送信し、サーバは、複数のエッジから受信したエッジスイッチシェアを加算して、復号用暗号化集約勾配を生成し、生成された復号用暗号化集約勾配を復号化して集約勾配を生成して、エッジに送信し、エッジは、サーバから受信した集約勾配を用いてAIモデルを学習する。
【選択図】図8

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

非特許文献1に記載された技術では、従来より通信量を削減できるが、まだ大量の通信が必要である。また、AIモデルの学習プロセス中に、全てのエッジノードが存在している必要があるため、通信不能などによって一部のエッジノードが使用不可状態となると、学習プロセスを継続できない。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、エッジ装置におけるAIモデルの学習の結果を表す勾配情報を集約する連合学習システムであって、学習によってAIモデルを生成するエッジ装置と、前記エッジ装置から前記勾配情報を収集するサーバ装置とを備え、前記エッジ装置は、エッジ公開鍵及びエッジ秘密鍵を含むエッジキーペアを生成するエッジ鍵生成部と、前記AIモデルを学習データを・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の一態様によれば、TTPを設置することなく、秘匿性を向上し、通信コストを低減できる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明によって明らかにされる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 本発明の実施例の連合学習システムの全体構成を示す図である。
【図2】 サーバの構成例を示すブロック図である。
【図3】 エッジの構成例を示すブロック図である。
【図4】 エッジ秘密鍵シェア共有処理を示す図である。
【図5】 共通公開鍵生成処理を示す図である。
【図6】 暗号化集約勾配生成処理を示す図である。
【図7】 鍵生成処理のフローチャートである。
【図8】 学習処理のフローチャートである。
【図9】 復号用暗号化集約勾配生成処理を示す図である。

選択図 図8出願人が指定した本件の代表的な図

1 連合学習システム 2 サーバ 3 エッジ 4 ネットワーク 21 入出力装置 22 中央演算装置 23 通信制御装置 24 記憶装置 31 入出力装置 32 中央演算装置 33 通信制御装置 34 記憶装置 211 情報入力装置 212 情報出力装置 221 制御プログラム 222 サーバ鍵生成プログラム 223 サーバ暗号復号プログラム 241 共通公開鍵 242 復号用キーペア 243 アクティブ暗号化集約勾配 244 復号用暗号化集約勾配 245 集約勾配 311 情報入力装置 312 情報出力装置 321 エッジ鍵生成プログラム 322 学習プログラム 341 エッジキーペア 342 エッジ秘密鍵シェア 343 エッジシェア 344 学習データ 345 エッジ勾配 346 暗号化エッジ勾配 347 再構築係数 348 エッジスイッチシェア 349 AIモデル

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