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Global Clipper: 增强基于 Transformer 的目标检测模型的安全性与可靠性

计算机视觉与模式识别 2024-07-10 v4 人工智能 机器学习

摘要

随着基于 Transformer 的目标检测模型的不断进步,其在自主车辆和航空等关键领域的影响力将进一步扩大。导致推理期间位翻转的软错误显著影响 DNN 的性能,改变预测结果。针对 Transformer 模型,传统的范围限制解决方案对于 CNN 并不适用。本研究引入了 Global Clipper 和 Global Hybrid Clipper 两种有效的缓解策略,专为基于 Transformer 的模型设计。它们显著增强了模型对软错误的抗性,将故障推断降至约 0%。本文还详细介绍了在超过 64 种情景下对两种 Transformer 模型(DINO-DETR 和 Lite-DETR)和两种 CNN 模型(YOLOv3 和 SSD)进行的广泛测试,涉及三个数据集,总计约 330 万次推断,以全面评估模型的鲁棒性。此外,本文探讨了注意力块在 Transformer 中的独特方面及其与 CNN 的操作差异。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.03229,
  title  = {Global Clipper: Enhancing Safety and Reliability of Transformer-based Object Detection Models},
  author = {Qutub Syed Sha and Michael Paulitsch and Karthik Pattabiraman and Korbinian Hagn and Fabian Oboril and Cornelius Buerkle and Kay-Ulrich Scholl and Gereon Hinz and Alois Knoll},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.03229},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted at IJCAI-AISafety'24 Workshop