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面向基于模型控制的对抗样本:一项敏感性分析

系统与控制 2022-07-15 v1 系统与控制

摘要

我们提出一种攻击依赖外部时间序列预测作为任务参数的控制器的方法。 adversary可通过伪造时间序列(此处为扰动真实时间序列)来操纵控制器的代价、状态与动作。由于控制器常在其代价与约束中编码安全要求或能量限制,我们将此类操纵称为对抗攻击。我们表明,对基于模型的控制器的不同攻击可增大控制代价、激活约束,甚至使控制优化问题不可行。我们以线性二次型调节器与凸模型预测控制器为例,说明对抗攻击如何成功,并展示对抗攻击对电网运营商电池储能控制任务的影响。结果表明,我们的方法在真实电力需求时间序列上将控制代价提升8500%8500\%,能量约束提升13%13\%

关键词

引用

@article{arxiv.2207.06982,
  title  = {Adversarial Examples for Model-Based Control: A Sensitivity Analysis},
  author = {Po-han Li and Ufuk Topcu and Sandeep P. Chinchali},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.06982},
  year   = {2022}
}

备注

Submission to the 58th Annual Allerton Conference on Communication, Control, and Computing