Encryption and Generation of Images for Privacy-Preserving Machine Learning in Smart Manufacturing
Julkaisuvuosi
2023
Tekijät
Terziyan, Vagan; Malyk, Diana; Golovianko, Mariia; Branytskyi, Vladyslav
Tiivistelmä
Current advances in machine (deep) learning and the exponential growth of data collected by and shared between smart manufacturing processes give a unique opportunity to get extra value from that data. The use of public machine learning services actualizes the issue of data privacy. Ordinary encryption protects the data but could make it useless for the machine learning objectives. Therefore, “privacy of data vs. value from data” is the major dilemma within the privacy preserving machine learning activity. Special encryption techniques or synthetic data generation are being in focus to address the issue. In this paper, we discuss a complex hybrid protection algorithm, which assumes sequential use of two components: homeomorphic data space transformation and synthetic data generation. Special attention is given to the privacy of image data. Specifics of image representation require special approaches towards encryption and synthetic image generation. We suggest use of (convolutional, variational) autoencoders and pre-trained feature extractors to enable applying privacy protection algorithms on top of the latent feature vectors captured from the images, and we updated the hybrid algorithms composed of homeomorphic transformation-as-encryption plus synthetic image generation accordingly. We show that an encrypted image can be reconstructed (by the pre-trained Decoder component of the convolutional variational autoencoder) into a secured representation from the extracted (by either the Encoder or a feature extractor) and encrypted (homeomorphic transformation of the latent space) feature vector. See presentation slides: https://ai.it.jyu.fi/ISM-2022-Image_Encryption.pptx
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Konferenssi
Artikkelin tyyppi
Muu artikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A4 Artikkeli konferenssijulkaisussaJulkaisukanavan tiedot
Emojulkaisun nimi
4th International Conference on Industry 4.0 and Smart Manufacturing
Emojulkaisun toimittajat
Longo, Francesco; Affenzeller, Michael; Padovano, Antonio; Weiming, Shen
Kustantaja
Volyymi
217
Sivut
91-101
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
1
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Kokonaan avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Tietojenkäsittely ja informaatiotieteet
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Julkaisumaa
Alankomaat
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1016/j.procs.2022.12.205
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä