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Wasserstein 对抗鲁棒性验证框架

机器学习 2021-10-14 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

机器学习图像分类器易受对抗扰动与腐蚀扰动的影响。向图像中添加难以察觉的噪声会导致机器学习模型的严重误分类。使用 LpL_p-范数来度量噪声大小无法捕捉人类的相似性感知,这就是为什么基于最优传输的距离度量(如 Wasserstein 度量)在对抗鲁棒性领域日益被使用的原因。使用 Wasserstein 度量验证分类器的鲁棒性可通过证明对抗样本不存在(认证)或证明其存在(攻击)来实现。在这项工作中,我们提出一个基于 Levine 和 Feizi 工作的框架,该框架允许我们将针对凸多面体或 L1L_1-球的现有认证方法迁移到 Wasserstein 威胁模型。根据所选是凸多面体还是 L1L_1-球,所得认证可以是完全的或不完全的。此外,我们提出了一种新的基于投影梯度下降的 Wasserstein 对抗攻击,与现有攻击方法相比其计算负担显著降低。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.06816,
  title  = {A Framework for Verification of Wasserstein Adversarial Robustness},
  author = {Tobias Wegel and Felix Assion and David Mickisch and Florens Greßner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.06816},
  year   = {2021}
}

备注

10 pages, 4 figures