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Enregistrement W4206243656 · doi:10.1186/s13635-021-00125-2

Secure machine learning against adversarial samples at test time

2022· article· en· W4206243656 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.
no affAucune affiliation canadienne : ce travail est invisible pour une base fondée sur la seule affiliation.
Aucune affiliation canadienne. Une base fondée sur la seule affiliation (le devis habituel) n'aurait jamais vu ce travail. C'est l'un des travaux qui justifient l'inversion de la base.

Notice bibliographique

RevueEURASIP Journal on Information Security · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueAdversarial Robustness in Machine Learning
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesU.S. Air ForceCanadian Institute for Advanced ResearchNational Science Foundation
Mots-clésComputer scienceAdversarial systemArtificial intelligenceMachine learningDeep neural networksTest setRobustness (evolution)ScalabilityClassifier (UML)Gradient descentDeep learningAdversarial machine learningAttack modelArtificial neural networkComputer security

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Deep neural networks (DNNs) are widely used to handle many difficult tasks, such as image classification and malware detection, and achieve outstanding performance. However, recent studies on adversarial examples, which have maliciously undetectable perturbations added to their original samples that are indistinguishable by human eyes but mislead the machine learning approaches, show that machine learning models are vulnerable to security attacks. Though various adversarial retraining techniques have been developed in the past few years, none of them is scalable. In this paper, we propose a new iterative adversarial retraining approach to robustify the model and to reduce the effectiveness of adversarial inputs on DNN models. The proposed method retrains the model with both Gaussian noise augmentation and adversarial generation techniques for better generalization. Furthermore, the ensemble model is utilized during the testing phase in order to increase the robust test accuracy. The results from our extensive experiments demonstrate that the proposed approach increases the robustness of the DNN model against various adversarial attacks, specifically, fast gradient sign attack, Carlini and Wagner (C&W) attack, Projected Gradient Descent (PGD) attack, and DeepFool attack. To be precise, the robust classifier obtained by our proposed approach can maintain a performance accuracy of 99% on average on the standard test set. Moreover, we empirically evaluate the runtime of two of the most effective adversarial attacks, i.e., C&W attack and BIM attack, to find that the C&W attack can utilize GPU for faster adversarial example generation than the BIM attack can. For this reason, we further develop a parallel implementation of the proposed approach. This parallel implementation makes the proposed approach scalable for large datasets and complex models.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Études des sciences et des technologies, Intégrité de la recherche, Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,604
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0030,000
Communication savante0,0010,003
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0000,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,008
Tête enseignante GPT0,223
Écart entre enseignants0,215 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle