論文の概要: Improving Generalization of Universal Adversarial Perturbation via Dynamic Maximin Optimization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.12793v2
- Date: Wed, 19 Mar 2025 09:12:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-20 12:00:59.873677
- Title: Improving Generalization of Universal Adversarial Perturbation via Dynamic Maximin Optimization
- Title(参考訳): 動的最大最適化による普遍的対向摂動の一般化の改善
- Authors: Yechao Zhang, Yingzhe Xu, Junyu Shi, Leo Yu Zhang, Shengshan Hu, Minghui Li, Yanjun Zhang,
- Abstract要約: 深部ニューラルネットワーク(DNN)は、普遍的対向摂動(UAP)に影響を受けやすい
我々は,様々な最適モデル-データペア間でUAPを最適化することを目的とした,動的最大値最適化戦略を導入する。
ImageNetデータセットの実験では、提案されたDM-UAPが、クロスサンプルの普遍性とクロスモデル転送性の両方を著しく強化することを示した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 12.25908498224628
- License:
- Abstract: Deep neural networks (DNNs) are susceptible to universal adversarial perturbations (UAPs). These perturbations are meticulously designed to fool the target model universally across all sample classes. Unlike instance-specific adversarial examples (AEs), generating UAPs is more complex because they must be generalized across a wide range of data samples and models. Our research reveals that existing universal attack methods, which optimize UAPs using DNNs with static model parameter snapshots, do not fully leverage the potential of DNNs to generate more effective UAPs. Rather than optimizing UAPs against static DNN models with a fixed training set, we suggest using dynamic model-data pairs to generate UAPs. In particular, we introduce a dynamic maximin optimization strategy, aiming to optimize the UAP across a variety of optimal model-data pairs. We term this approach DM-UAP. DM-UAP utilizes an iterative max-min-min optimization framework that refines the model-data pairs, coupled with a curriculum UAP learning algorithm to examine the combined space of model parameters and data thoroughly. Comprehensive experiments on the ImageNet dataset demonstrate that the proposed DM-UAP markedly enhances both cross-sample universality and cross-model transferability of UAPs. Using only 500 samples for UAP generation, DM-UAP outperforms the state-of-the-art approach with an average increase in fooling ratio of 12.108%.
- Abstract(参考訳): ディープニューラルネットワーク(DNN)は、普遍的逆境摂動(UAP)に影響を受けやすい。
これらの摂動は、すべてのサンプルクラスでターゲットモデルを普遍的に騙すように細心に設計されている。
インスタンス固有の逆例(AE)とは異なり、UAPの生成は幅広いデータサンプルやモデルにまたがって一般化されなければならないため、より複雑である。
我々の研究は、DNNを用いたUAPを静的モデルパラメータスナップショットで最適化する既存のユニバーサルアタック手法が、より効果的なUAPを生成するために、DNNの可能性を十分に活用していないことを明らかにした。
固定トレーニングセットで静的DNNモデルに対してUAPを最適化するのではなく、動的モデル-データペアを用いてUAPを生成することを提案する。
特に,様々な最適モデル・データ・ペア間でUAPを最適化することを目的とした,動的最大値最適化戦略を導入する。
このアプローチをDM-UAPと呼ぶ。
DM-UAPは、モデルとデータペアを改良した反復最大分最適化フレームワークと、カリキュラムUAP学習アルゴリズムを組み合わせて、モデルパラメータとデータの組合せ空間を徹底的に検討する。
ImageNetデータセットの総合的な実験により、提案されたDM-UAPは、UAPのクロスサンプル普遍性とクロスモデル転送性の両方を著しく向上させることが示された。
DM-UAPは、UAP生成に500サンプルしか使用せず、平均12.108%の愚かな比率で最先端のアプローチより優れている。
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