SHAP-Assisted Resilience Enhancement Against Adversarial Perturbations in Optical and SAR Image Classification
Notice bibliographique
Résumé
The increasing reliance on convolutional neural networks (CNNs) for automatic target recognition (ATR) in critical applications necessitates robust defenses against adversarial attacks, which can undermine their reliability. To address this challenge, this letter proposes a novel classification framework that enhances CNN robustness for ATR under adversarial perturbations. Although CNNs are renowned for their high recognition accuracy, their performance can be compromised by subtle adversarial perturbations designed to deceive the classifier. Our methodology is based on extracting specific features from Shapley additive explanations (SHAP) analysis within and outside the detected target area. These features are then used to train a multinomial logistic regression model using the training labels, and the trained regressor performs the classification. The key strength of our framework relies on robustness enhancement against adversarial attacks, particularly designed by the fast gradient sign method (FGSM). We validate our findings through extensive evaluations using two publicly available datasets: the multitype aircraft remote sensing images (MTARSI) dataset, which contains optical images of various aircraft types, and the moving and stationary target acquisition and recognition (MSTAR) dataset, which contains radar images.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».