Deep learning (DL) has attracted wide attention and has been widely deployed in recent years. As a result, more and more research efforts have been dedicated to testing DL libraries and frameworks. However, existing work largely overlooked one crucial component of any DL system, automatic differentiation (AD), which is the basis for the recent development of DL. To this end, we propose $\nabla$Fuzz, the first general and practical approach specifically targeting the critical AD component in DL libraries. Our key insight is that each DL library API can be abstracted into a function processing tensors/vectors, which can be differentially tested under various execution scenarios (for computing outputs/gradients with different implementations). We have implemented $\nabla$Fuzz as a fully automated API-level fuzzer targeting AD in DL libraries, which utilizes differential testing on different execution scenarios to test both first-order and high-order gradients, and also includes automated filtering strategies to remove false positives caused by numerical instability. We have performed an extensive study on four of the most popular and actively-maintained DL libraries, PyTorch, TensorFlow, JAX, and OneFlow. The result shows that $\nabla$Fuzz substantially outperforms state-of-the-art fuzzers in terms of both code coverage and bug detection. To date, $\nabla$Fuzz has detected 173 bugs for the studied DL libraries, with 144 already confirmed by developers (117 of which are previously unknown bugs and 107 are related to AD). Remarkably, $\nabla$Fuzz contributed 58.3% (7/12) of all high-priority AD bugs for PyTorch and JAX during a two-month period. None of the confirmed AD bugs were detected by existing fuzzers.


翻译:深度学习( DL) 吸引了广泛的关注, 近些年来已经广泛应用了深层次学习( DL) 。 结果, 越来越多的研究工作被投入到 DL 图书馆和框架的测试中。 但是, 现有的工作基本上忽略了任何 DL 系统的关键组成部分之一, 即自动区分( AD), 这是最近开发 DL 的基础。 为此, 我们提出$\ nabla$ Fuzz, 这是专门针对 DL 图书馆的关键 AD 组件的第一个一般和实用方法。 我们的关键见解是, 每个 DL 图书馆 API 可以被抽成一个函数处理 Exors/ Vctors, 可以在不同的执行方案下( 计算出未知的输出/ 梯度) 。 我们已经实施了 $\ nabla$l$l$l$l$lfu Fuzz 的完全自动化的 API- 级 fuzzergergergerger, 在不同执行方案中, 测试第一阶级和高阶梯梯级梯, 也通过自动过滤器来消除由数字不稳定造成的错误状。 我们确认了四个最受欢迎的DL 最受欢迎的和最常用的DL la 的DFDRY la la la la la la la la la la 的 Revormax la la la la la la la 。

0
下载
关闭预览

相关内容

Automator是苹果公司为他们的Mac OS X系统开发的一款软件。 只要通过点击拖拽鼠标等操作就可以将一系列动作组合成一个工作流,从而帮助你自动的(可重复的)完成一些复杂的工作。Automator还能横跨很多不同种类的程序,包括:查找器、Safari网络浏览器、iCal、地址簿或者其他的一些程序。它还能和一些第三方的程序一起工作,如微软的Office、Adobe公司的Photoshop或者Pixelmator等。
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
LibRec 精选:推荐的可解释性[综述]
LibRec智能推荐
10+阅读 · 2018年5月4日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
11+阅读 · 2022年9月1日
Arxiv
11+阅读 · 2020年12月2日
Financial Time Series Representation Learning
Arxiv
10+阅读 · 2020年3月27日
Arxiv
12+阅读 · 2019年3月14日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
LibRec 精选:推荐的可解释性[综述]
LibRec智能推荐
10+阅读 · 2018年5月4日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员