Randomized smoothing has been successfully applied in high-dimensional image classification tasks to obtain models that are provably robust against input perturbations of bounded size. We extend this technique to produce certifiable robustness for vector-valued functions, i.e., bound the change in output caused by a small change in input. These functions are used in many areas of machine learning, such as image reconstruction, dimensionality reduction, super-resolution, etc., but due to the enormous dimensionality of the output space in these problems, generating meaningful robustness guarantees is difficult. We design a smoothing procedure that can leverage the local, potentially low-dimensional, behaviour of the function around an input to obtain probabilistic robustness certificates. We demonstrate the effectiveness of our method on multiple learning tasks involving vector-valued functions with a wide range of input and output dimensionalities.


翻译:在高维图像分类任务中成功地应用了随机平滑法,以获得模型,这些模型对封闭尺寸的输入扰动具有可辨别的稳健性。我们推广了这一技术,为矢量价值的函数产生可验证的稳健性,即将投入小幅变化引起的产出变化捆绑起来。这些功能用于机器学习的许多领域,如图像重建、维度降低、超分辨率等,但由于在这些问题上产出空间的高度维度,因此难以产生有意义的稳健性保证。我们设计了一个滑动程序,能够利用投入周围的局部、潜在的低维度功能,以获得概率稳健性证书。我们展示了我们利用广泛投入和输出维度的矢量价值功能开展多重学习任务的方法的有效性。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
45+阅读 · 2020年10月31日
商业数据分析,39页ppt
专知会员服务
162+阅读 · 2020年6月2日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
已删除
生物探索
3+阅读 · 2018年2月10日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Deep Randomized Ensembles for Metric Learning
Arxiv
5+阅读 · 2018年9月4日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
已删除
生物探索
3+阅读 · 2018年2月10日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员