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CIFAKE:AI生成合成图像的图像分类与可解释识别

计算机视觉与模式识别 2023-03-27 v1 人工智能 机器学习

摘要

合成数据近期的技术进步使得生成的图像质量极高,人类无法区分真实照片与人工智能(AI)生成图像。鉴于数据可靠性与认证的迫切需求,本文提出通过计算机视觉增强识别AI生成图像的能力。最初,利用潜在扩散生成了一个合成数据集,镜像已有CIFAR-10数据集的十个类别,为与真实照片对比提供一组对照图像。该模型能生成复杂视觉属性,如水中照片级真实反射。这两组数据构成关于照片是真实还是AI生成的二分类问题。本研究随后提出使用卷积神经网络(CNN)将图像分类为两类:真实或伪造。经过超参数调优并训练36种独立网络拓扑,最优方法能以92.98%准确率正确分类图像。最后,本研究通过梯度类激活映射实现可解释AI,探究图像中哪些特征对分类有用。解释揭示了图像中有趣概念,特别注意到实际实体本身不持有对分类有用的信息;相反,模型关注图像背景中的微小视觉瑕疵。为本研究构建的完整数据集称为CIFAKE数据集,已公开供研究界未来工作使用。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.14126,
  title  = {CIFAKE: Image Classification and Explainable Identification of AI-Generated Synthetic Images},
  author = {Jordan J. Bird and Ahmad Lotfi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.14126},
  year   = {2023}
}