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深度神经网络测试

机器学习 2019-04-16 v4 计算机视觉与模式识别 软件工程

摘要

深度神经网络(DNNs)具有广泛的应用,采用它们的软件必须经过充分测试,尤其在安全关键领域。然而,传统软件测试覆盖度量无法直接应用于 DNNs。本文受 MC/DC 覆盖准则启发,提出一组四种新颖的测试准则,专为 DNNs 的结构特征及其语义而设计。我们验证了这些准则,证明通过所提覆盖准则引导生成的测试输入能够捕获 DNN 中的非期望行为。测试用例使用符号方法与基于梯度的启发式搜索生成。通过与现有方法比较,我们表明所提准则在其发现缺陷(以对抗样本为代理)的能力与测试用例生成的计算成本之间取得了平衡。我们的实验在利用流行开源数据集(包括 MNIST、CIFAR-10 和 ImageNet)获得的先进 DNNs 上进行。

关键词

引用

@article{arxiv.1803.04792,
  title  = {Testing Deep Neural Networks},
  author = {Youcheng Sun and Xiaowei Huang and Daniel Kroening and James Sharp and Matthew Hill and Rob Ashmore},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1803.04792},
  year   = {2019}
}