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Enregistrement W4389584550 · doi:10.1109/tai.2023.3340982

Manipulation Attacks on Learned Image Compression

2023· article· en· W4389584550 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.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

RevueIEEE Transactions on Artificial Intelligence · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueAdversarial Robustness in Machine Learning
Établissements canadiensUniversity of CalgaryUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesArmy Research OfficeScience and Technology Program of Hubei ProvinceNational Natural Science Foundation of China
Mots-clésComputer scienceImage compressionLossy compressionLossless compressionArtificial intelligenceJPEGDeep learningRobustness (evolution)Image qualityComputer visionData compressionComputer engineeringImage processingImage (mathematics)

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Deep learning (DL) techniques have shown promising results in image compression compared to conventional methods, with competitive bitrate and image reconstruction quality from compressed latent. However, whereas learned image compression has progressed towards a higher peak signal-to-noise ratio (PSNR) and fewer bits per pixel (bpp), its robustness to adversarial images has never received deliberation. In this work, we investigate the robustness of image compression systems where imperceptibly manipulated inputs can stealthily precipitate a significant increase in the compressed bitrate without compromising reconstruction quality. Such attacks can potentially exhaust the storage or network bandwidth of computing systems and lead to service denial. We term it as a DoS attack on image compressors. To characterize the robustness of state-of-the-art learned image compression, we mount white-box and black-box attacks. Our white-box attack employs a gradient ascent approach on the entropy estimation of the bitstream as its bitrate approximation. We propose DCT-Net simulating JPEG compression with architectural simplicity and lightweight training as the substitute in the black-box attack, enabling fast adversarial transferability. Our results on six image compression architectures, each with six different bitrate qualities (thirty-six models in total), show that they are surprisingly fragile, where the white-box attack achieves up to 55× and black-box 2× bpp increase, respectively, revealing the devastating fragility of DL-based compression models. To improve robustness, we propose a novel compression architecture <monospace xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">factorAtn</monospace> incorporating attention modules and a basic factorized entropy model that presents a promising trade-off between rate-distortion performance and robustness to adversarial attacks and surpasses existing learned image compressors.

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)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesCharge 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 enseignants0,981
Score d'incertitude au seuil0,996

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,004

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 Opus0,101
Tête enseignante GPT0,358
Écart entre enseignants0,256 · 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