論文の概要: Suppressing Gradient Conflict for Generalizable Deepfake Detection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.21530v1
- Date: Tue, 29 Jul 2025 06:48:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-30 17:08:55.762434
- Title: Suppressing Gradient Conflict for Generalizable Deepfake Detection
- Title(参考訳): 一般化可能なディープフェイク検出のためのグラディエント・コンフリクトの抑制
- Authors: Ming-Hui Liu, Harry Cheng, Xin Luo, Xin-Shun Xu,
- Abstract要約: 本稿では,2つの相乗的モジュールによる勾配競合を明示的に緩和するCS-DFDフレームワークを提案する。
複数のディープフェイクベンチマークの実験により、CS-DFDはドメイン内検出精度とクロスドメインの一般化の両方において最先端の性能を達成することが示された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 13.33948815738503
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Robust deepfake detection models must be capable of generalizing to ever-evolving manipulation techniques beyond training data. A promising strategy is to augment the training data with online synthesized fake images containing broadly generalizable artifacts. However, in the context of deepfake detection, it is surprising that jointly training on both original and online synthesized forgeries may result in degraded performance. This contradicts the common belief that incorporating more source-domain data should enhance detection accuracy. Through empirical analysis, we trace this degradation to gradient conflicts during backpropagation which force a trade-off between source domain accuracy and target domain generalization. To overcome this issue, we propose a Conflict-Suppressed Deepfake Detection (CS-DFD) framework that explicitly mitigates the gradient conflict via two synergistic modules. First, an Update Vector Search (UVS) module searches for an alternative update vector near the initial gradient vector to reconcile the disparities of the original and online synthesized forgeries. By further transforming the search process into an extremum optimization problem, UVS yields the uniquely update vector, which maximizes the simultaneous loss reductions for each data type. Second, a Conflict Gradient Reduction (CGR) module enforces a low-conflict feature embedding space through a novel Conflict Descent Loss. This loss penalizes misaligned gradient directions and guides the learning of representations with aligned, non-conflicting gradients. The synergy of UVS and CGR alleviates gradient interference in both parameter optimization and representation learning. Experiments on multiple deepfake benchmarks demonstrate that CS-DFD achieves state-of-the-art performance in both in-domain detection accuracy and cross-domain generalization.
- Abstract(参考訳): 頑丈なディープフェイク検出モデルは、トレーニングデータを超えた、絶え間なく進化する操作技術に一般化できなければならない。
有望な戦略は、広く一般化可能なアーティファクトを含むオンライン合成偽画像でトレーニングデータを増強することである。
しかし、ディープフェイク検出の文脈では、オリジナルとオンラインの合成偽造の併用訓練が性能低下をもたらすことは驚くべきことである。
これは、より多くのソース・ドメイン・データを組み込むことで検出精度を高めるという一般的な信念とは矛盾する。
実証分析により、この劣化をバックプロパゲーション中の勾配競合に追跡し、ソース領域の精度とターゲット領域の一般化の間のトレードオフを強制する。
この問題を解決するために,2つの相乗的モジュールによる勾配競合を明示的に緩和するCS-DFD(Conflict-Suppressed Deepfake Detection)フレームワークを提案する。
まず、更新ベクトル探索(UVS)モジュールが初期勾配ベクトル付近で別の更新ベクトルを検索し、オリジナルとオンラインの合成フォージェリの相違を再現する。
さらに、探索プロセスを極大最適化問題に変換することにより、UVSは、各データタイプの同時損失削減を最大化する一意更新ベクトルを得る。
第二に、CGR(Conflict Gradient Reduction)モジュールは、新しいConflict Descent Lossを通じて低コンフリクト特徴の埋め込み空間を強制する。
この損失は、不整合勾配の方向をペナルティ化し、整列した非畳み込み勾配による表現の学習を導く。
UVSとCGRの相乗効果はパラメータ最適化と表現学習の両方において勾配干渉を緩和する。
複数のディープフェイクベンチマークの実験により、CS-DFDはドメイン内検出精度とクロスドメインの一般化の両方において最先端の性能を達成することが示された。
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