| 講演名 | 2018-08-01 FPGAを用いたオンライン逐次学習による教師無し異常検知のための高効率化と安定化手法 塚田 峰登(慶大), 近藤 正章(東大), 松谷 宏紀(慶大), |
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| 抄録(和) | 近年、教師無しオンライン異常検知が注目を集めている。この手法は入力データを逐次的に学習するため、入力データの特徴の時系列変化に追随しながら異常データを検知できる。関連する最新の研究の1つとして、逐次学習アルゴリズムOS-ELMと、ニューラルネットワーク技術の1のオートエンコーダーを組み合わせた高効率なFPGAベースの異常検知器が提案されており、バッチサイズを1に固定することで小さな面積で高いスループットを実現している。しかし、バッチサイズを1に固定すると他の入力サンプルとの相対的な情報が得られず、異常データの除去が困難になる。また、上記異常検知器は忘却機能を備えておらず、入力データの特徴の時系列変化が生じる度に精度が低下する。そこで本論文では、極めて低コストな忘却手法とキューを用いた異常データの除去手法を提案する。本論文の評価で、非定常環境における分類問題と回帰問題において、それぞれ1.6%の正答率の低下と1.4%の平均損失値の上昇を許容することで、全FPGAリソースにおいて1%未満の面積オーバーヘッド忘却機構を実装できることを示した。また、上記の2手法を組み合わせた異常検知器は全FPGAリソースにおいて10%以下の面積オーバーヘッドで実装でき、非定常環境における異常検知問題に対して有効であることを示した。 |
| 抄録(英) | |
| キーワード(和) | 機械学習 / FPGA / 教師無し異常検知 / オートエンコーダー / OS-ELM / オンライン学習 |
| キーワード(英) | |
| 資料番号 | CPSY2018-30 |
| 発行日 | 2018-07-23 (CPSY) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | CPSY / DC / IPSJ-ARC |
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| 開催期間 | 2018/7/30(から3日開催) |
| 開催地（和） | 熊本市国際交流会館 |
| 開催地（英） | Kumamoto City International Center |
| テーマ（和） | 並列／分散／協調システムとディペンダブルコンピューティングおよび一般 |
| テーマ（英） | Parallel, Distributed and Cooperative Processing Systems and Dependable Computing |
| 委員長氏名（和） | 中野 浩嗣(広島大) / 福本 聡(首都大東京) / 五島 正裕(NII) |
| 委員長氏名（英） | Koji Nakano(Hiroshima Univ.) / Satoshi Fukumoto(Tokyo Metropolitan Univ.) / Masahiro Goshima(NII) |
| 副委員長氏名（和） | 入江 英嗣(東大) / 三吉 貴史(富士通研) / 高橋 寛(愛媛大) |
| 副委員長氏名（英） | Hidetsugu Irie(Univ. of Tokyo) / Takashi Miyoshi(Fujitsu) / Hiroshi Takahashi(Ehime Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 大川 猛(宇都宮大) / 高前田 伸也(北大) / 金子 晴彦(東工大) / 新井 雅之(日大) / 小野 貴継(九大) / 近藤 正章(東大) / 長谷川 揚平(東芝) / 塩谷 亮太(名大) |
| 幹事氏名（英） | Takeshi Ohkawa(Utsunomiya Univ.) / Shinya Takameda(Hokkaido Univ.) / Haruhiko Kaneko(Tokyo Inst. of Tech.) / Masayuki Arai(Nihon Univ.) / Takatsugu Ono(Kyushu Univ.) / Masaaki Kondo(Univ. of Tokyo) / Yohei Hasegawa(Toshiba) / Ryota Shioya(Nagoya Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 伊藤 靖朗(広島大) / 津邑 公暁(名工大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Yasuaki Ito(Hiroshima Univ.) / Tomoaki Tsumura(Nagoya Inst. of Tech.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Computer Systems / Technical Committee on Dependable Computing / Special Interest Group on System Architecture |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | FPGAを用いたオンライン逐次学習による教師無し異常検知のための高効率化と安定化手法 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Stable and Efficient Learning Method for FPGA-Based Online Sequential Unsupervised Anomaly Detector |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 機械学習 |
| キーワード(2)（和/英） | FPGA |
| キーワード(3)（和/英） | 教師無し異常検知 |
| キーワード(4)（和/英） | オートエンコーダー |
| キーワード(5)（和/英） | OS-ELM |
| キーワード(6)（和/英） | オンライン学習 |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 塚田 峰登 / Mineto Tsukada |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学(略称：慶大) Keio University(略称：Keio Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 近藤 正章 / Masaaki Kondo |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東京大学(略称：東大) The University of Tokyo(略称：Univ. Tokyo) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 松谷 宏紀 / Hiroki Matsutani |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学(略称：慶大) Keio University(略称：Keio Univ.) |
| 発表年月日 | 2018-08-01 |
| 資料番号 | CPSY2018-30 |
| 巻番号（vol） | vol.118 |
| 号番号（no） | CPSY-165 |
| ページ範囲 | pp.217-222(CPSY), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2018-07-23 (CPSY) |