On the Robustness of Metric Learning: An Adversarial Perspective
Notice bibliographique
Résumé
Metric learning aims at automatically learning a distance metric from data so that the precise similarity between data instances can be faithfully reflected, and its importance has long been recognized in many fields. An implicit assumption in existing metric learning works is that the learned models are performed in a reliable and secure environment. However, the increasingly critical role of metric learning makes it susceptible to a risk of being malicious attacked. To well understand the performance of metric learning models in adversarial environments, in this article, we study the robustness of metric learning to adversarial perturbations, which are also known as the imperceptible changes to the input data that are crafted by an attacker to fool a well-learned model. However, different from traditional classification models, metric learning models take instance pairs rather than individual instances as input, and the perturbation on one instance may not necessarily affect the prediction result for an instance pair, which makes it more difficult to study the robustness of metric learning. To address this challenge, in this article, we first provide a definition of pairwise robustness for metric learning, and then propose a novel projected gradient descent-based attack method (called AckMetric) to evaluate the robustness of metric learning models. To further explore the capability of the attacker to change the prediction results, we also propose a theoretical framework to derive the upper bound of the pairwise adversarial loss. Finally, we incorporate the derived bound into the training process of metric learning and design a novel defense method to make the learned models more robust. Extensive experiments on real-world datasets demonstrate the effectiveness of the proposed methods.
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.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,009 | 0,062 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,003 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,006 |
| Communication savante | 0,003 | 0,007 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,005 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,006 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».