論文の概要: Enhancing Adversarial Training with Feature Separability
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.00637v1
- Date: Mon, 2 May 2022 04:04:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-05-03 13:23:27.750036
- Title: Enhancing Adversarial Training with Feature Separability
- Title(参考訳): 特徴分離による対人訓練の強化
- Authors: Yaxin Li, Xiaorui Liu, Han Xu, Wentao Wang, Jiliang Tang
- Abstract要約: 本稿では,特徴分離性を備えた対人訓練(ATFS)により,クラス内特徴の類似性を向上し,クラス間特徴分散を増大させることができる,新たな対人訓練グラフ(ATG)を提案する。
包括的な実験を通じて、提案したATFSフレームワークがクリーンかつロバストなパフォーマンスを著しく改善することを示した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 52.39305978984573
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Deep Neural Network (DNN) are vulnerable to adversarial attacks. As a
countermeasure, adversarial training aims to achieve robustness based on the
min-max optimization problem and it has shown to be one of the most effective
defense strategies. However, in this work, we found that compared with natural
training, adversarial training fails to learn better feature representations
for either clean or adversarial samples, which can be one reason why
adversarial training tends to have severe overfitting issues and less satisfied
generalize performance. Specifically, we observe two major shortcomings of the
features learned by existing adversarial training methods:(1) low intra-class
feature similarity; and (2) conservative inter-classes feature variance. To
overcome these shortcomings, we introduce a new concept of adversarial training
graph (ATG) with which the proposed adversarial training with feature
separability (ATFS) enables to coherently boost the intra-class feature
similarity and increase inter-class feature variance. Through comprehensive
experiments, we demonstrate that the proposed ATFS framework significantly
improves both clean and robust performance.
- Abstract(参考訳): ディープニューラルネットワーク(DNN)は敵の攻撃に対して脆弱である。
対策として, min-max最適化問題に基づく強靭性向上を目標とし, 最も効果的な防衛戦略の1つであることが示されている。
しかし, 本研究では, 自然学習と比較して, 対人訓練はクリーン・対人訓練のいずれにおいても, より優れた特徴表現を学習できないことが判明した。
具体的には,(1)クラス内特徴の類似度が低いこと,(2)クラス間特徴のばらつきが低いこと,の2つの特徴の欠点を考察した。
これらの欠点を克服するため,我々は,提案する特徴分離性(atfs)を伴う敵対的訓練により,クラス内特徴の類似性を高め,クラス間特徴分散を増大させる新しい概念であるadversarial training graph(atg)を提案する。
包括的な実験を通じて、提案したATFSフレームワークがクリーンかつロバストなパフォーマンスを著しく改善することを示した。
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