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面向物联网系统中深度神经网络鲁棒性高效评估:一种基于 GAN 的方法

机器学习 2021-11-22 v1

摘要

基于深度神经网络(DNNs)的智能物联网(IoT)系统已在现实世界中广泛部署。然而,DNNs 被发现易受对抗样本攻击,这引发了人们对智能物联网系统可靠性和安全性的担忧。对物联网系统的鲁棒性进行测试和评估变得必要且必不可少。近来提出了各种攻击和策略,但效率问题仍未得到妥善解决。现有方法要么计算量大,要么耗时,不适用于实际场景。在本文中,我们提出一种称为 Attack-Inspired GAN(AI-GAN)的新框架,以条件方式生成对抗样本。一旦训练完成,给定输入图像和目标类别,它便能高效生成对抗扰动。我们将 AI-GAN 应用于白盒设定、黑盒设定以及受最先进防御保护的目标模型上的不同数据集。通过大量实验,AI-GAN 实现了高攻击成功率,优于现有方法,并显著减少了生成时间。此外,AI-GAN 首次成功扩展到复杂数据集(如 CIFAR-100 和 ImageNet),在所有类别中达到约 90%90\% 的成功率。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.10055,
  title  = {Towards Efficiently Evaluating the Robustness of Deep Neural Networks in IoT Systems: A GAN-based Method},
  author = {Tao Bai and Jun Zhao and Jinlin Zhu and Shoudong Han and Jiefeng Chen and Bo Li and Alex Kot},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.10055},
  year   = {2021}
}

备注

arXiv admin note: text overlap with arXiv:2002.02196