論文の概要: Countering Adversarial Examples: Combining Input Transformation and Noisy Training

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.13394v1
• Date: Fri, 25 Jun 2021 02:46:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2021-06-28 23:23:48.527305
• Title: Countering Adversarial Examples: Combining Input Transformation and Noisy Training
• Title（参考訳）: 逆算の例:入力変換と雑音学習の組み合わせ
• Authors: Cheng Zhang, Pan Gao
• Abstract要約: 敵の例は、セキュリティに敏感な画像認識タスクに脅威をもたらす。 従来のJPEG圧縮はこれらの攻撃を防御するには不十分だが、画像の良さに突然の精度低下を引き起こす可能性がある。 我々は従来のJPEG圧縮アルゴリズムを改良し、NNにとってより好ましいものにしている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.561916630351947
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Recent studies have shown that neural network (NN) based image classifiers are highly vulnerable to adversarial examples, which poses a threat to security-sensitive image recognition task. Prior work has shown that JPEG compression can combat the drop in classification accuracy on adversarial examples to some extent. But, as the compression ratio increases, traditional JPEG compression is insufficient to defend those attacks but can cause an abrupt accuracy decline to the benign images. In this paper, with the aim of fully filtering the adversarial perturbations, we firstly make modifications to traditional JPEG compression algorithm which becomes more favorable for NN. Specifically, based on an analysis of the frequency coefficient, we design a NN-favored quantization table for compression. Considering compression as a data augmentation strategy, we then combine our model-agnostic preprocess with noisy training. We fine-tune the pre-trained model by training with images encoded at different compression levels, thus generating multiple classifiers. Finally, since lower (higher) compression ratio can remove both perturbations and original features slightly (aggressively), we use these trained multiple models for model ensemble. The majority vote of the ensemble of models is adopted as final predictions. Experiments results show our method can improve defense efficiency while maintaining original accuracy.
• Abstract（参考訳）: 近年の研究では、ニューラルネットワーク(nn)ベースの画像分類器は、セキュリティに敏感な画像認識タスクの脅威となる敵の例に非常に脆弱であることが示されている。 これまでの研究では、JPEG圧縮はある程度の逆例の分類精度の低下に対処できることを示した。 しかし、圧縮比が大きくなるにつれて、従来のJPEG圧縮はこれらの攻撃を防御するには不十分である。 本稿では,逆方向の摂動を完全にフィルタリングすることを目的として,NNに好適な従来のJPEG圧縮アルゴリズムを改良する。 具体的には,周波数係数の解析に基づいて圧縮のためのnn-favored quantization tableを設計する。 データ拡張戦略として圧縮を考えると、モデルに依存しない前処理とノイズの多いトレーニングを組み合わせる。 異なる圧縮レベルで符号化された画像を用いてトレーニングすることにより,事前学習したモデルを微調整し,複数の分類器を生成する。 最後に、低(高)圧縮比は摂動と原特徴をわずかに除去できるので、モデルアンサンブルのためにこれらの訓練された複数のモデルを使用する。 モデルのアンサンブルの大多数の投票は最終予測として採用される。 実験の結果,本手法はオリジナル精度を維持しつつ防御効率を向上させることができた。

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