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Enregistrement W4308327073 · doi:10.1007/s10994-022-06263-z

Adversarial examples for extreme multilabel text classification

2022· article· fi· W4308327073 sur OpenAlexaff
Rohit Babbar

Notice bibliographique

RevueAaltodoc (Aalto University) · 2022
Typearticle
Languefi
DomaineComputer Science
ThématiqueAdversarial Robustness in Machine Learning
Établissements canadiensArtificial Intelligence in Medicine (Canada)
Organismes subventionnairesAalto-YliopistoAcademy of Finland
Mots-clésAdversarial systemRobustness (evolution)Computer scienceArtificial intelligenceSimilarity (geometry)CategorizationText categorizationMachine learningPattern recognition (psychology)Data miningImage (mathematics)

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Extreme Multilabel Text Classification (XMTC) is a text classification problem in which, (i) the output space is extremely large, (ii) each data point may have multiple positive labels, and (iii) the data follows a strongly imbalanced distribution. With applications in recommendation systems and automatic tagging of web-scale documents, the research on XMTC has been focused on improving prediction accuracy and dealing with imbalanced data. However, the robustness of deep learning based XMTC models against adversarial examples has been largely underexplored. In this paper, we investigate the behaviour of XMTC models under adversarial attacks. To this end, first, we define adversarial attacks in multilabel text classification problems. We categorize attacking multilabel text classifiers as (a) positive-to-negative, where the target positive label should fall out of top-k predicted labels, and (b) negative-to-positive, where the target negative label should be among the top-k predicted labels. Then, by experiments on APLC-XLNet and AttentionXML, we show that XMTC models are highly vulnerable to positive-to-negative attacks but more robust to negative-to-positive ones. Furthermore, our experiments show that the success rate of positive-to-negative adversarial attacks has an imbalanced distribution. More precisely, tail classes are highly vulnerable to adversarial attacks for which an attacker can generate adversarial samples with high similarity to the actual data-points. To overcome this problem, we explore the effect of rebalanced loss functions in XMTC where not only do they increase accuracy on tail classes, but they also improve the robustness of these classes against adversarial attacks. The code for our experiments is available at https://github.com/xmc-aalto/adv-xmtc .

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 enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,004
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,014
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,006
Score d'incertitude au seuil0,021

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0040,014
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0020,001
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0010,002
Communication savante0,0020,003
Science ouverte0,0020,005
Intégrité de la recherche0,0030,004
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0060,003

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 Opus0,079
Tête enseignante GPT0,258
Écart entre enseignants0,179 · 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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations7
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentnon

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