拓海さん、最近私の部下が『プライベート推論が重要です』と言い出して困っているのですが、そもそも何が新しい論文なのか端的に教えてくださいませんか。
素晴らしい着眼点ですね！一言で言うと、この論文は『ニューラルネットワークの活性化関数を従来のReLUから二乗（square）に変えることで、秘密計算環境での推論を格段に高速化しつつ精度も保つ』ことを示しているんですよ。
二乗って言うと、単にxを二乗するということですか。それで本当に性能が出るのですか。
その通りです。しかも重要なのは『二乗は秘密計算で使いやすい』という点です。簡単に言えば、従来のReLUはビット操作や条件分岐を多用するため暗号化下で処理が重くなるのに対し、二乗は算術演算で表現でき、秘密共有やBeaverの三つ組と相性が良く、GPUの力も活かしやすいんです。
それは現場導入でのコストや速度に直結しますか。要するに導入すると時間も金も節約できるということですか。
はい、まさにその期待で合っています。結論を3点にまとめると、1) 二乗活性化は暗号化環境での計算が非常に速くなる、2) 設計次第では精度を落とさず従来モデルと張り合える、3) 実運用ではReLUを多用する既存設計からの移行には工夫が要る、ということです。
具体的に『設計次第で精度を落とさない』とはどういう工夫ですか。現場のAIエンジニアにも説明できるレベルで教えてください。
良い質問です。身近な比喩で言えば、ReLUを高級車のブレーキに例えるなら、二乗はもっとシンプルな機構の別メーカー製ブレーキです。だからそのまま付け替えるだけでは走りが変わる。論文ではネットワーク構造を再設計し、パッチ単位やチャネル単位での情報統合を強化することで、二乗でも元の走りに近づけているのです。
なるほど、では実際の効果はどれくらい見込めるのですか。投資対効果を判断したいのですが。
実験ではモデルによっては最大で7倍の推論高速化、さらにあるベンチマークでは約4.96%の精度向上を示した例があるなど、十分に期待できる結果です。ただし条件やデータセット次第で変わるので、まずは小さなパイロットで検証するのが現実的です。
分かりました。これって要するに『暗号化下での計算を意識した設計にすれば、速度を取り戻しつつ精度も担保できる』ということですか。
その通りです。大切な点を3つだけ繰り返しますね。1) 暗号化下では算術演算が安い、2) 二乗活性化は算術に寄せられるため有利、3) 構造的な工夫で精度を回復できる、この三点です。大丈夫、一緒にやれば必ずできますよ。
分かりました。まずは社内のパイロットで検証してみます。まとめると、暗号化下で速い二乗を採用しつつネットワークを工夫して精度を確保する、という点が肝ですね。ありがとうございました。
