JP7492541B2 - 機械学習サービスを提供するための方法及びシステム - Google Patents
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Description
[0001] 本出願は、参照のためその全体を本明細書に援用する2019年6月18日出願の米国暫定特許出願第62/862,986号及び2019年8月29日出願の米国暫定特許出願第62/893,725号からの優先権及び利益を主張する。
[0002] 高度にアクセス可能であり且つ費用効率の高い機械学習プラットホーム(例えばTensorFlow、Amazonの機械学習、MicrosoftのAzure機械学習、OpenAI、SciKit-Learn、Matlabなど)の最近の成長により、ユーザは、大きなデータセットの自動解析を行うためのユーザに利用可能な無数の既成選択肢を有する。機械学習サービスプロバイダは、深層学習技術の成功がトレーニングのために利用可能なデータ量に直接比例するので、大規模にユーザデータを通常収集する。しかし、このような大量データ収集及び/又は機械学習モデルをサービスすることはプライバシー問題に悩まされる。
[0003] ユーザがモデルトレーニング及び予測と相互作用するための既存手法及び方法が存在するが、このような方法及びシステムに付随する制限がここでは認識される。例えば、連合学習は、すべてのトレーニングデータをデバイス上に維持し、データをクラウド内に格納する必要性から機械学習を行う能力を切り離す一方で、モバイルフォンが共有予測モデルを連携して学習することを可能にする。連合学習では、中央システム及び分散されたデバイスが共通モデルを共有する一方で、分散されたデバイスは、モデルの重み付けをプライベートトレーニングデータセットによりローカルに更新し、及び更新された重み付けを中央システムへ送信し得る。中央システムは、分散デバイスからの更新を統合し、延いては分散デバイスへ送信され得る共通モデルの重み付けを更新し得る。しかし、このような連合手法では、中央モデルは可視であり、及び分散デバイスへ露出され、各デバイスからの更新されたモデルもまた中央システムへ露出される。別の例として、転移学習(transfer learning)は、トレーニング済み深層ニューラルネットワークのアーキテクチャ及び重み付けの一部(又は全体)を第2の深層ニューラルネットワークの開始点として使用することにより、情報を1つの深層ニューラルネットワークから別のネットワークへ転送するための技術である。転移学習では、基本ネットワークは、基本データセット及びタスクに関し最初にトレーニングされ、次に、学習された特徴は再利用されるか、又は学習された特徴は、標的データセット及びタスクに関しトレーニングされる第2の標的ネットワークへ転送される。しかし、このような転移学習では、特徴は通常、一般的(基本タスクに固有である代わりに基本タスク及び標的タスクの両方に好適であることを意味する)となることが要求され、及び基本モデルもまた、第2のネットワークに対して露出されて可視となる。
[0013] 本明細書で述べられるすべての刊行物、特許、及び特許出願は、各個々の刊行物、特許、又は特許出願が参照により援用されるように具体的且つ個々に指示される限りにおいて、参照により本明細書に援用される。参照により援用される刊行物及び特許又は特許出願が本明細書に含まれる開示と矛盾する限りにおいて、本明細書は、いかなるこのような矛盾する資料をも代替する及び/又は優先する。
[0014] 本発明の新規な特徴は添付の特許請求の範囲において具体的に示される。本発明の特徴及び利点のさらなる理解は、本発明の原理が利用される例示的実施形態を示す以下の詳細説明と添付図面(本明細書では「図」)とを参照することにより得られることになる。
[0022] 本明細書では本発明の様々な実施形態が示され説明されるが、このような実施形態が単に一例として提供されることは当業者にとって明白である。本発明から逸脱することなく非常に多くの変形、変更、及び置換が当業者に思い浮かび得る。本明細書に記載の本発明の実施形態の様々な代替案が採用され得るということが理解されるべきである。
[0080] 本明細書において説明されるプロバイダシステム、消費者システム、集積コンポーネント、又はプロセスは1つ又は複数のプロセッサにより実現され得る。いくつかの実施形態では、1つ又は複数のプロセッサは、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、特定用途向け集積回路(ASIC)、及び/又は1つ又は複数のアドバンストRISC機械(ARM:Advanced RISC Machine)プロセッサなどの密粒度空間的アーキテクチャの形式のプログラム可能プロセッサ(例えば中央処理ユニット(CPU)、グラフィック処理ユニット(GPU)、汎用処理ユニット、又はマイクロコントローラ)であり得る。いくつかの実施形態では、プロセッサはコンピュータシステムの処理ユニットであり得る。図7は連続機械学習システムを実現するようにプログラム又はそうでなければ構成されたコンピュータシステム701を示す。コンピュータシステム701は本開示の様々な態様を規制し得る。
Claims (20)
- 機械学習モデルサービスを提供する方法であって、
(a)第1の機械学習モデルを使用することにより第1の出力データを第1の計算システムにより生成することであって、前記第1の機械学習モデルは第1のトレーニングデータセットでトレーニングされる、生成すること;
(b)前記第1の出力データを第2の計算システムへ送信することであって、前記第1のトレーニングデータセット及び前記第1の機械学習モデルは前記第2の計算システムにアクセス不能である、送信すること;
(c)前記第1の出力データと前記第2の計算システムにアクセス可能な選択された組の入力特徴とを連結することにより入力データを生成すること;及び
(d)前記入力データを処理するために第2の機械学習モデルを使用して第2の出力データを生成することであって、前記第2の機械学習モデル及び前記選択された組の入力特徴は前記第1の計算システムにアクセス不能である、生成することを含む方法。 - 前記第1の出力データは予測値を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の出力データは1つ又は複数の共通特徴に従って前記選択された組の入力特徴と連結される、請求項1に記載の方法。
- 前記1つ又は複数の共通特徴は共通特徴識別子を含む、請求項3に記載の方法。
- 前記第2の機械学習モデルは教師有り学習を使用してトレーニングされ、前記第2の機械学習モデルをトレーニングするためのラベル付きデータセットは前記第1の機械学習モデルにより生成されたデータを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の機械学習モデルは畳み込みニューラルネットワークであり、前記第1の機械学習により生成される前記データは、前記畳み込みニューラルネットワークの最上層の出力を含む、請求項5に記載の方法。
- 前記選択された組の入力特徴は、前記第2の機械学習モデルの性能を評価することにより決定される、請求項1に記載の方法。
- 前記第2の機械学習モデルの性能メトリックが閾値より良くなるまで、異なる組の入力特徴が選択される、請求項7に記載の方法。
- 前記第1の出力データを生成するための要求を、前記第1の計算システムにより受信することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記要求は予測サービスに関係する1つ又は複数の共通特徴を含む、請求項9に記載の方法。
- (a)第1の機械学習モデルを使用して第1の出力データを生成するように構成された第1の計算システムであって、前記第1の機械学習モデルは第1のトレーニングデータセットでトレーニングされる、第1の計算システム;
(b)入力データを処理するために第2の機械学習モデルを使用することにより第2の出力データを生成するように構成された第2の計算システム;及び
(c)前記第1の出力データと前記第2の計算システムにアクセス可能な選択された組の入力特徴とを連結することにより前記入力データを生成するように構成された集積コンポーネントを含み、
前記第1のトレーニングデータセット及び前記第1の機械学習モデルは前記第2の計算システムにアクセス不能であり、前記第2の機械学習モデル及び前記選択された一組の入力特徴は前記第1の計算システムにアクセス不能である、
連続機械学習システム。 - 前記第1の出力データは予測値を含む、請求項11に記載の連続機械学習システム。
- 前記第1の出力データは1つ又は複数の共通特徴に従って、前記選択された組の入力特徴と連結される、請求項11に記載の連続機械学習システム。
- 前記1つ又は複数の共通特徴は共通特徴識別子を含む、請求項13に記載の連続機械学習システム。
- 前記第2の機械学習モデルは教師有り学習を使用してトレーニングされ、前記第2の機械学習モデルをトレーニングするためのラベル付きデータセットは前記第1の機械学習モデルにより生成されたデータを含む、請求項11に記載の連続機械学習システム。
- 前記第1の機械学習モデルは畳み込みニューラルネットワークであり、前記第1の機械学習により生成される前記データは、前記畳み込みニューラルネットワークの最上層の出力を含む、請求項15に記載の連続機械学習システム。
- 前記選択された組の入力特徴は、前記第2の機械学習モデルの性能を評価することにより決定される、請求項11に記載の連続機械学習システム。
- 前記第2の機械学習モデルの性能メトリックが閾値より良くなるまで、異なる組の入力特徴が選択される、請求項17に記載の連続機械学習システム。
- 前記第1の計算システムは、前記第1の出力データを生成するための要求をさらに受信するように構成される、請求項11に記載の連続機械学習システム。
- 前記要求は予測サービスに関係する1つ又は複数の共通特徴を含む、請求項19に記載の連続機械学習システム。
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