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大多数卷积网络会遭受小型对抗扰动

机器学习 2026-02-04 v1

摘要

对随机全连接神经网络的对抗样本存在相对较为清晰的理解,但对于卷积神经网络 (CNN) 的情况则少之无几。近期工作[Daniely, 2025]建立了在CNN中找到对抗样本的结果,尽管其距离输入点并非最优。我们扩展了这一工作,证明了具有输入维数 dd 的随机CNN中的对抗样本,已可在 2\ell_2距离为 x/d\lVert x \rVert /\sqrt{d} 时即找到,这几乎是最近可能的距离。我们还表明,这类小型对抗扰动可通过梯度下降的单次步骤来找到。为推导这些结果,我们使用傅里叶分解高效地界定随机线性卷积算子的奇异值,这正是CNN层的主要材料。该界限可能独具兴趣。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.03415,
  title  = {Most Convolutional Networks Suffer from Small Adversarial Perturbations},
  author = {Amit Daniely and Idan Mehalel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.03415},
  year   = {2026}
}