論文の概要: Malicious Agent Detection for Robust Multi-Agent Collaborative Perception

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.11901v1
• Date: Wed, 18 Oct 2023 11:36:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-19 02:03:55.778311
• Title: Malicious Agent Detection for Robust Multi-Agent Collaborative Perception
• Title（参考訳）: ロバストな多エージェント協調知覚のための悪意のあるエージェント検出
• Authors: Yangheng Zhao, Zhen Xiang, Sheng Yin, Xianghe Pang, Siheng Chen, Yanfeng Wang,
• Abstract要約: 多エージェント協調(MAC)知覚は、単エージェント認識よりも敵攻撃に対して脆弱である。 MAC知覚に特異的な反応防御であるMADE(Malicious Agent Detection)を提案する。 我々は、ベンチマーク3DデータセットV2X-simとリアルタイムデータセットDAIR-V2Xで包括的な評価を行う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 52.261231738242266
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Recently, multi-agent collaborative (MAC) perception has been proposed and outperformed the traditional single-agent perception in many applications, such as autonomous driving. However, MAC perception is more vulnerable to adversarial attacks than single-agent perception due to the information exchange. The attacker can easily degrade the performance of a victim agent by sending harmful information from a malicious agent nearby. In this paper, we extend adversarial attacks to an important perception task -- MAC object detection, where generic defenses such as adversarial training are no longer effective against these attacks. More importantly, we propose Malicious Agent Detection (MADE), a reactive defense specific to MAC perception that can be deployed by each agent to accurately detect and then remove any potential malicious agent in its local collaboration network. In particular, MADE inspects each agent in the network independently using a semi-supervised anomaly detector based on a double-hypothesis test with the Benjamini-Hochberg procedure to control the false positive rate of the inference. For the two hypothesis tests, we propose a match loss statistic and a collaborative reconstruction loss statistic, respectively, both based on the consistency between the agent to be inspected and the ego agent where our detector is deployed. We conduct comprehensive evaluations on a benchmark 3D dataset V2X-sim and a real-road dataset DAIR-V2X and show that with the protection of MADE, the drops in the average precision compared with the best-case "oracle" defender against our attack are merely 1.28% and 0.34%, respectively, much lower than 8.92% and 10.00% for adversarial training, respectively.
• Abstract（参考訳）: 近年、多エージェント協調(MAC)知覚が提案され、自律運転など多くのアプリケーションにおいて従来の単エージェント認識よりも優れています。 しかし、MAC知覚は情報交換による単一エージェント認識よりも敵攻撃に対して脆弱である。 攻撃者は、付近の悪意のあるエージェントから有害な情報を送信することにより、被害者エージェントのパフォーマンスを簡易に低下させることができる。 本稿では、敵の攻撃を重要な認識タスクであるMACオブジェクト検出に拡張し、敵の訓練のような一般的な防御がこれらの攻撃に対してもはや効果がないようにする。 さらに重要なことは、MAC知覚に特有の反応防御であるMADE(Malicious Agent Detection)を提案することで、各エージェントがローカルな協調ネットワーク内の潜在的な悪意のあるエージェントを正確に検出し、削除することができる。 特に、MADEはBenjamini-Hochberg法による二重補綴試験に基づいて、半教師付き異常検出器を用いてネットワーク内の各エージェントを独立に検査し、推論の偽陽性率を制御する。 この2つの仮説テストにおいて, 検査対象エージェントと検出対象エージェントが配置されるエゴエージェントの整合性に基づいて, 一致損失統計と協調再構成損失統計をそれぞれ提案する。 ベンチマーク3DデータセットV2X-simとリアルタイムデータセットDAIR-V2Xを用いて総合的な評価を行い、MADEの保護により、攻撃に対するベストケースの「オークル」ディフェンダーがそれぞれ1.28%、0.34%であるのに対し、平均精度の低下は8.92%と10.00%であることを示す。

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