Remote monitoring to support "aging in place" is an active area of research. Advanced computer vision technology based on deep learning can provide near real-time home monitoring to detect falling and symptoms related to seizure, and stroke. Affordable webcams, together with cloud computing services (to run machine learning algorithms), can potentially bring significant social and health benefits. However, it has not been deployed in practice because of privacy and security concerns. People may feel uncomfortable sending their videos of daily activities (with potentially sensitive private information) to a computing service provider (e.g., on a commercial cloud). In this paper, we propose a novel strategy to resolve this dilemma by applying fully homomorphic encryption (FHE) to an alternative representation of human actions (i.e., skeleton joints), which guarantees information confidentiality while retaining high-performance action detection at a low cost. We design an FHE-friendly neural network for action recognition and present a secure neural network evaluation strategy to achieve near real-time action detection. Our framework for private inference achieves an 87.99% recognition accuracy (86.21% sensitivity and 99.14% specificity in detecting falls) with a latency of 3.1 seconds on real-world datasets. Our evaluation shows that our elaborated and fine-tuned method reduces the inference latency by 23.81%~74.67% over a straightforward implementation.


翻译:支持“在原地工作”的远程监测是一个积极的研究领域。基于深层次学习的高级计算机视觉技术可以提供近实时的家庭监测,以检测与缉获和中风有关的下降和症状。负担得起的网络摄像头,加上云计算服务(运行机器学习算法),有可能带来重大的社会和健康利益。然而,由于隐私和安全考虑,没有在实践中部署这种监测。人们可能感到不适地将日常活动的视频(可能具有敏感的私人信息)发送给计算机服务提供商(例如商业云层上)。在本文中,我们提出了一个解决这一两难困境的新战略,即采用完全同质加密(FHE)来替代人类行动的表述(即骨架联合),保证信息保密,同时以较低的成本保留高性行动检测。我们设计了一个方便FHE的神经网络,以确认行动,并提出一个安全的神经网络评价战略,以近实时行动检测。我们的私人推断框架实现了87.99%的识别准确度(86.21 % 和99.14 % 用于探测瀑布),从而以直截地显示我们3.11秒的精确度评估。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
31+阅读 · 2021年6月12日
专知会员服务
60+阅读 · 2020年3月19日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
学术报告|UCLA副教授孙怡舟博士
科技创新与创业
9+阅读 · 2019年6月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
简评 | Video Action Recognition 的近期进展
极市平台
20+阅读 · 2019年4月21日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
已删除
将门创投
10+阅读 · 2019年3月6日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
计算机 | CCF推荐会议信息10条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年10月18日
计算机视觉领域顶会CVPR 2018 接受论文列表
人工智能 | 国际会议截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年3月13日
SlowFast Networks for Video Recognition
Arxiv
19+阅读 · 2018年12月10日
Arxiv
12+阅读 · 2018年9月5日
VIP会员
相关资讯
学术报告|UCLA副教授孙怡舟博士
科技创新与创业
9+阅读 · 2019年6月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
简评 | Video Action Recognition 的近期进展
极市平台
20+阅读 · 2019年4月21日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
已删除
将门创投
10+阅读 · 2019年3月6日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
计算机 | CCF推荐会议信息10条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年10月18日
计算机视觉领域顶会CVPR 2018 接受论文列表
人工智能 | 国际会议截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年3月13日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员