論文の概要: Graph Structural Attack by Spectral Distance
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.00684v2
- Date: Wed, 3 Nov 2021 14:54:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-11-04 10:46:20.892197
- Title: Graph Structural Attack by Spectral Distance
- Title(参考訳): スペクトル距離によるグラフ構造攻撃
- Authors: Lu Lin, Ethan Blaser and Hongning Wang
- Abstract要約: グラフ畳み込みネットワーク(GCN)は、グラフ学習タスクにおける優れたパフォーマンスのために、関心の高まりを助長している。
本稿では,フーリエ領域におけるグラフスペクトルフィルタの破壊に有効なグラフ構造攻撃について検討する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 35.998704625736394
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Graph Convolutional Networks (GCNs) have fueled a surge of interest due to
their superior performance on graph learning tasks, but are also shown
vulnerability to adversarial attacks. In this paper, an effective graph
structural attack is investigated to disrupt graph spectral filters in the
Fourier domain. We define the spectral distance based on the eigenvalues of
graph Laplacian to measure the disruption of spectral filters. We then generate
edge perturbations by simultaneously maximizing a task-specific attack
objective and the proposed spectral distance. The experiments demonstrate
remarkable effectiveness of the proposed attack in the white-box setting at
both training and test time. Our qualitative analysis shows the connection
between the attack behavior and the imposed changes on the spectral
distribution, which provides empirical evidence that maximizing spectral
distance is an effective manner to change the structural property of graphs in
the spatial domain and perturb the frequency components in the Fourier domain.
- Abstract(参考訳): グラフ畳み込みネットワーク(GCNs)は、グラフ学習タスクにおける優れたパフォーマンスのため、関心が高まりつつあるが、敵攻撃に対する脆弱性も示されている。
本稿では,フーリエ領域におけるグラフスペクトルフィルタの破壊に有効なグラフ構造攻撃について検討する。
スペクトルフィルタの破壊を測定するために、グラフラプラシアンの固有値に基づいてスペクトル距離を定義する。
次に,タスク固有の攻撃目標と提案したスペクトル距離を同時に最大化し,エッジ摂動を生成する。
実験は、トレーニング時間とテスト時間の両方において、ホワイトボックス設定における提案された攻撃の有効性を示す。
筆者らの定性的分析は、攻撃行動とスペクトル分布の強制的な変化の関連性を示し、スペクトル距離の最大化が空間領域におけるグラフの構造特性の変化とフーリエ領域における周波数成分の摂動に有効な方法であることを示す実証的な証拠を提供する。
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