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基于张量分解的鲁棒视觉语言模型:对抗攻击的防御

计算机视觉与模式识别 2025-09-22 v1 人工智能 计算与语言

摘要

视觉语言模型 (VLMs) 在多模态理解方面表现出色,但易受对抗攻击。现有防御方法通常需要昂贵的重新训练或重大的架构更改。我们引入了一种使用张量分解的轻量级防御方法,适用于任何预训练的 VLM,且无需重新训练。通过分解和重构视觉编码器表示,该方法能在保留语义的同时过滤对抗噪声。在 COCO 和 Flickr30K 上使用 CLIP 进行的实验表明鲁棒性有所提升。在 Flickr30K 上,它恢复了 12.3% 因攻击而损失的性能,将 Recall@1 准确率从 7.5% 提升至 19.8%。在 COCO 上,它恢复了 8.1% 的性能,将准确率从 3.8% 提升至 11.9%。分析表明,采用低秩 (8-32) 和低残余强度 (α=0.10.2\alpha=0.1-0.2) 的 Tensor Train 分解是最佳的。该方法对于现有的 VLM 是一种开销极小的实用即插即用解决方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.16163,
  title  = {Robust Vision-Language Models via Tensor Decomposition: A Defense Against Adversarial Attacks},
  author = {Het Patel and Muzammil Allie and Qian Zhang and Jia Chen and Evangelos E. Papalexakis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.16163},
  year   = {2025}
}

备注

To be presented as a poster at the Workshop on Safe and Trustworthy Multimodal AI Systems (SafeMM-AI), 2025