論文の概要: Sharpness-Aware Geometric Defense for Robust Out-Of-Distribution Detection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.17174v1
- Date: Sun, 24 Aug 2025 01:03:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-26 18:43:45.385179
- Title: Sharpness-Aware Geometric Defense for Robust Out-Of-Distribution Detection
- Title(参考訳): 頑健な外分布検出のためのシャープネスを考慮した幾何学的防御
- Authors: Jeng-Lin Li, Ming-Ching Chang, Wei-Chao Chen,
- Abstract要約: 我々は,OODと敵対的なIDサンプルを識別する頑健なOOD検出法を開発した。
bf Sharpness-aware Geometric Defense (SaGD) フレームワークを導入する。
われわれのフレームワークは、最先端の防衛アプローチよりもFPRとAUCを著しく改善する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 20.09444331826756
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Out-of-distribution (OOD) detection ensures safe and reliable model deployment. Contemporary OOD algorithms using geometry projection can detect OOD or adversarial samples from clean in-distribution (ID) samples. However, this setting regards adversarial ID samples as OOD, leading to incorrect OOD predictions. Existing efforts on OOD detection with ID and OOD data under attacks are minimal. In this paper, we develop a robust OOD detection method that distinguishes adversarial ID samples from OOD ones. The sharp loss landscape created by adversarial training hinders model convergence, impacting the latent embedding quality for OOD score calculation. Therefore, we introduce a {\bf Sharpness-aware Geometric Defense (SaGD)} framework to smooth out the rugged adversarial loss landscape in the projected latent geometry. Enhanced geometric embedding convergence enables accurate ID data characterization, benefiting OOD detection against adversarial attacks. We use Jitter-based perturbation in adversarial training to extend the defense ability against unseen attacks. Our SaGD framework significantly improves FPR and AUC over the state-of-the-art defense approaches in differentiating CIFAR-100 from six other OOD datasets under various attacks. We further examine the effects of perturbations at various adversarial training levels, revealing the relationship between the sharp loss landscape and adversarial OOD detection.
- Abstract(参考訳): アウト・オブ・ディストリビューション(OOD)検出は、安全で信頼性の高いモデルデプロイメントを保証する。
ジオメトリプロジェクションを用いた現代のOODアルゴリズムは、クリーン・イン・ディストリビューション(ID)サンプルからOODまたは敵サンプルを検出することができる。
しかし、この設定では、敵対的なIDサンプルをOODとみなし、誤ったOOD予測を導いた。
攻撃対象のIDとOODデータによるOOD検出に関する既存の取り組みは最小限である。
本稿では,OODと対向的なIDサンプルを識別する頑健なOOD検出手法を開発する。
逆行訓練によって生じる鋭い損失景観はモデル収束を妨げ、OODスコア計算の潜伏埋め込み品質に影響を及ぼす。
そこで我々は、投影された潜在幾何学における頑丈な対向的損失景観を円滑にするために、SaGD(シャープネスを意識した幾何学的防御)フレームワークを導入する。
拡張幾何埋め込み収束により、正確なIDデータのキャラクタリゼーションが可能になり、敵攻撃に対するOOD検出の恩恵を受ける。
我々は、対戦訓練においてジッターベースの摂動を用いて、目に見えない攻撃に対する防御能力を拡大する。
我々のSaGDフレームワークは、様々な攻撃下での他の6つのOODデータセットとCIFAR-100を区別する最先端の防衛アプローチに対して、FPRとAUCを大幅に改善する。
さらに,種々の対向訓練レベルにおける摂動の影響について検討し,鋭い損失景観とOOD検出との関係を明らかにした。
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