Adversarial examples can easily degrade the classification performance in neural networks. Empirical methods for promoting robustness to such examples have been proposed, but often lack both analytical insights and formal guarantees. Recently, some robustness certificates have appeared in the literature based on system theoretic notions. This work proposes an incremental dissipativity-based robustness certificate for neural networks in the form of a linear matrix inequality for each layer. We also propose an equivalent spectral norm bound for this certificate which is scalable to neural networks with multiple layers. We demonstrate the improved performance against adversarial attacks on a feed-forward neural network trained on MNIST and an Alexnet trained using CIFAR-10.


翻译:反向实例可以很容易地降低神经网络的分类性能; 已经提出了促进这类实例的稳健性的经验方法,但往往缺乏分析见解和正式保障; 最近,基于系统理论概念的文献中出现了一些稳健性证书; 这项工作提出了神经网络以线性矩阵不平等形式对每一层进行递增的基于分离性的稳健性证书; 我们还为这一证书提出了一个对多层神经网络可扩缩的等光谱规范; 我们展示了在MNIST培训的供料神经网络和使用CIFAR-10培训的Alexnet上对抗性攻击的表现得到改善。

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神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
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