Adversarial Attacks on Medical Segmentation Model via Transformation of Feature Statistics
Notice bibliographique
Résumé
Deep learning-based segmentation models have made a profound impact on medical procedures, with U-Net based computed tomography (CT) segmentation models exhibiting remarkable performance. Yet, even with these advances, these models are found to be vulnerable to adversarial attacks, a problem that equally affects automatic CT segmentation models. Conventional adversarial attacks typically rely on adding noise or perturbations, leading to a compromise between the success rate of the attack and its perceptibility. In this study, we challenge this paradigm and introduce a novel generation of adversarial attacks aimed at deceiving both the target segmentation model and medical practitioners. Our approach aims to deceive a target model by altering the texture statistics of an organ while retaining its shape. We employ a real-time style transfer method, known as the texture reformer, which uses adaptive instance normalization (AdaIN) to change the statistics of an image’s feature.To induce transformation, we modify the AdaIN, which typically aligns the source and target image statistics. Through rigorous experiments, we demonstrate the effectiveness of our approach. Our adversarial samples successfully pass as realistic in blind tests conducted with physicians, surpassing the effectiveness of contemporary techniques. This innovative methodology not only offers a robust tool for benchmarking and validating automated CT segmentation systems but also serves as a potent mechanism for data augmentation, thereby enhancing model generalization. This dual capability significantly bolsters advancements in the field of deep learning-based medical and healthcare segmentation models.
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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 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,002 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».