論文の概要: LiST: Lipschitz Scaling Training for Robust and Calibrated Neural Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.07745v1
- Date: Wed, 08 Jul 2026 08:34:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-10 14:45:27.284829
- Title: LiST: Lipschitz Scaling Training for Robust and Calibrated Neural Networks
- Title(参考訳): LiST:ロバストニューラルネットワークとキャリブレーションニューラルネットワークのためのLipschitzスケーリングトレーニング
- Abstract要約: リプシッツ制約モデルでは、設計による堅牢性を保証するが、リプシッツ制約Lのマニュアル選択は、結果として生じる正確さと悪さのトレードオフを規定する。
本研究では, 強制リプシッツ制約と温度スケーリングの理論的, 実証的な関係を示す。
リプシッツスケーリングトレーニング(Lipschitz Scaling Training, LiST)は, グローバルリプシッツ定数を反復的に調整してこの動作点に到達させる, 新たなトレーニングパラダイムである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.0813117839734145
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: While accuracy, robustness, and calibration are all essential for reliable neural networks, they are often studied separately; developing models that satisfy all three simultaneously remains a central challenge. Lipschitz-constrained models guarantee robustness by design, yet the manual selection of the Lipschitz constraint L governs the resulting accuracy-robustness trade-off, and their calibration properties remain largely underexplored. In this work, we highlight a theoretical and empirical link between the enforced Lipschitz constraint and Temperature Scaling, a state-of-the-art calibration method. Specifically, we find that for a given training scheme, there exists a non-trivial value L* that yields an out-of-the-box calibrated network, and that calibration acts as a principled criterion to select a well-defined operating point on the accuracy-robustness Pareto front. Leveraging these insights, we introduce Lipschitz Scaling Training (LiST), a novel training paradigm that iteratively adjusts the global Lipschitz constant to reach this operating point. Through a margin parameter in the training loss, LiST further enables the construction of a fully calibrated Pareto front, allowing users to navigate the accuracy-robustness trade-off while remaining calibrated throughout. At convergence, LiST also enables the reintegration of calibration data into training, improving sample efficiency without sacrificing calibration. We validate LiST on CIFAR-10/100 and Tiny-ImageNet, demonstrating competitive accuracy and robustness against constrained and unconstrained baselines, while remaining calibrated out of the box. Code is available at GitHub.
- Abstract(参考訳): 正確性、堅牢性、キャリブレーションは信頼性の高いニューラルネットワークには不可欠であるが、それらはしばしば別々に研究され、3つを同時に満たすモデルの開発は依然として中心的な課題である。
リプシッツの制約されたモデルは設計による堅牢性を保証するが、リプシッツの制約 L のマニュアル選択は結果として生じる正確さと損耗のトレードオフを制御し、その校正特性はほとんど探索されていない。
本研究では, 強制リプシッツ制約と, 最先端校正法である温度スケーリングの理論的, 実証的な関係を明らかにする。
具体的には、与えられたトレーニングスキームに対して、アウト・オブ・ザ・ボックスのキャリブレーションネットワークを生成する非自明な値 L* が存在し、キャリブレーションが原則的基準として機能し、精度ロバスト性Pareto フロントで明確に定義された操作点を選択する。
これらの知見を生かして,Lipschitz Scaling Training (LiST)を導入した。これは,グローバルリプシッツ定数を反復的に調整して,この動作点に到達する,新たなトレーニングパラダイムである。
トレーニング損失のマージンパラメータによって、LiSTはさらに、完全に校正されたパレートフロントの構築を可能にし、ユーザーはキャリブレーションされたまま、正確さと損耗のトレードオフをナビゲートすることができる。
収束時には、LiSTはキャリブレーションデータをトレーニングに再統合することができ、キャリブレーションを犠牲にすることなくサンプル効率を向上させることができる。
我々は,CIFAR-10/100およびTiny-ImageNet上でLiSTを検証し,制約のないベースラインに対する競合精度と堅牢性を実証した。
コードはGitHubで入手できる。
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