The Generation of Visually Credible Adversarial Examples with Genetic Algorithms
Notice bibliographique
Résumé
An adversarial example is an input that a neural network misclassifies although the input differs only slightly from an input that the network classifies correctly. Adversarial examples are used to augment neural network training data, measure the vulnerability of neural networks, and provide intuitive interpretations of neural network output that humans can understand. Although adversarial examples are defined in the literature as similar to authentic input from the perspective of humans, the literature measures similarity with mathematical norms that are not scientifically correlated with human perception. Our main contributions are to construct a genetic algorithm (GA) that generates adversarial examples more similar to authentic input than do existing methods and to demonstrate with a survey that humans perceive those adversarial examples to have greater visual similarity than existing methods. The GA incorporates a neural network, and we test many parameter sets to determine which fitness function, selection operator, mutation operator, and neural network generate adversarial examples most visually similar to authentic input. We establish which mathematical norms are most correlated with human perception, which permits future research to incorporate the human perspective without testing many norms or conducting intensive surveys with human subjects. We also document a tradeoff between speed and quality in adversarial examples generated by GAs and existing methods. Although existing adversarial methods are faster, a GA provides higher-quality adversarial examples in terms of visual similarity and feasibility of adversarial examples. We apply the GA to the Modified National Institute of Standards and Technology (MNIST) and Canadian Institute for Advanced Research (CIFAR-10) datasets.
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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 | 0,002 | 0,012 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».