Adversarial attacks aim to perturb images such that a predictor outputs incorrect results. Due to the limited research in structured attacks, imposing consistency checks on natural multi-object scenes is a promising yet practical defense against conventional adversarial attacks. More desired attacks, to this end, should be able to fool defenses with such consistency checks. Therefore, we present the first approach GLOW that copes with various attack requests by generating global layout-aware adversarial attacks, in which both categorical and geometric layout constraints are explicitly established. Specifically, we focus on object detection task and given a victim image, GLOW first localizes victim objects according to target labels. And then it generates multiple attack plans, together with their context-consistency scores. Our proposed GLOW, on the one hand, is capable of handling various types of requests, including single or multiple victim objects, with or without specified victim objects. On the other hand, it produces a consistency score for each attack plan, reflecting the overall contextual consistency that both semantic category and global scene layout are considered. In experiment, we design multiple types of attack requests and validate our ideas on MS COCO and Pascal. Extensive experimental results demonstrate that we can achieve about 30$\%$ average relative improvement compared to state-of-the-art methods in conventional single object attack request; Moreover, our method outperforms SOTAs significantly on more generic attack requests by about 20$\%$ in average; Finally, our method produces superior performance under challenging zero-query black-box setting, or 20$\%$ better than SOTAs. Our code, model and attack requests would be made available.


翻译:Adversarial 攻击的目的是破坏图像,使预测结果产生错误的结果。由于对结构性攻击的研究有限,对自然多目标场景进行一致性检查,这是对常规对抗性攻击的有希望但实际的防御。为此目的,更理想的攻击应该能够以这种一致性检查来欺骗防御。因此,我们提出了第一个办法,即全球地面观测站通过产生全球布局意识对立攻击来应对各种攻击请求,其中明确确定了绝对和几何布局限制。具体地,我们侧重于物体探测任务,并给受害者留下一个图像,全球轨道观测站首先根据目标标签将受害者物体本地化。然后,它产生多种攻击计划,加上其背景一致性得分。我们提议的地面观测站,一方面能够处理各种类型的请求,包括单一或多个受害者物体,而不论是否有特定的受害人物体。另一方面,它为每个攻击计划提供了一致的评分,反映了总体背景一致性,即具有挑战性的攻击类别和全球场景布局。在实验中,我们设计了多种类型的攻击请求,并验证了我们关于袭击目标目标目标的美元以及其背景一致性得分数。 我们提出的相对性攻击性研究方法,在常规攻击性要求中可以大大地显示,在标准上,我们的平均方法下,我们可以达到平均攻击性要求。</s>

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