Position Embeddings (PEs), an arguably indispensable component in Vision Transformers (ViTs), have been shown to improve the performance of ViTs on many vision tasks. However, PEs have a potentially high risk of privacy leakage since the spatial information of the input patches is exposed. This caveat naturally raises a series of interesting questions about the impact of PEs on the accuracy, privacy, prediction consistency, etc. To tackle these issues, we propose a Masked Jigsaw Puzzle (MJP) position embedding method. In particular, MJP first shuffles the selected patches via our block-wise random jigsaw puzzle shuffle algorithm, and their corresponding PEs are occluded. Meanwhile, for the non-occluded patches, the PEs remain the original ones but their spatial relation is strengthened via our dense absolute localization regressor. The experimental results reveal that 1) PEs explicitly encode the 2D spatial relationship and lead to severe privacy leakage problems under gradient inversion attack; 2) Training ViTs with the naively shuffled patches can alleviate the problem, but it harms the accuracy; 3) Under a certain shuffle ratio, the proposed MJP not only boosts the performance and robustness on large-scale datasets (i.e., ImageNet-1K and ImageNet-C, -A/O) but also improves the privacy preservation ability under typical gradient attacks by a large margin. The source code and trained models are available at~\url{https://github.com/yhlleo/MJP}.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

自然语言处理顶会NAACL2022最佳论文出炉!
专知会员服务
41+阅读 · 2022年6月30日
【ACL2020放榜!】事件抽取、关系抽取、NER、Few-Shot 相关论文整理
深度学习自然语言处理
18+阅读 · 2020年5月22日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
11+阅读 · 2019年5月6日
TorchSeg:基于pytorch的语义分割算法开源了
极市平台
20+阅读 · 2019年1月28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
41+阅读 · 2019年1月3日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
19+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】自然语言处理(NLP)指南
机器学习研究会
35+阅读 · 2017年11月17日
MoCoGAN 分解运动和内容的视频生成
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月21日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Automatic Routing System for Intelligent Warehouses
Arxiv
0+阅读 · 2023年7月13日
Arxiv
11+阅读 · 2023年3月8日
Arxiv
32+阅读 · 2022年2月15日
VIP会员
相关VIP内容
自然语言处理顶会NAACL2022最佳论文出炉!
专知会员服务
41+阅读 · 2022年6月30日
相关资讯
【ACL2020放榜!】事件抽取、关系抽取、NER、Few-Shot 相关论文整理
深度学习自然语言处理
18+阅读 · 2020年5月22日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
11+阅读 · 2019年5月6日
TorchSeg:基于pytorch的语义分割算法开源了
极市平台
20+阅读 · 2019年1月28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
41+阅读 · 2019年1月3日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
19+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】自然语言处理(NLP)指南
机器学习研究会
35+阅读 · 2017年11月17日
MoCoGAN 分解运动和内容的视频生成
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月21日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员