Adversarial training has been demonstrated to be one of the most effective remedies for defending adversarial examples, yet it often suffers from the huge robustness generalization gap on unseen testing adversaries, deemed as the adversarially robust generalization problem. Despite the preliminary understandings devoted to adversarially robust generalization, little is known from the architectural perspective. To bridge the gap, this paper for the first time systematically investigated the relationship between adversarially robust generalization and architectural design. Inparticular, we comprehensively evaluated 20 most representative adversarially trained architectures on ImageNette and CIFAR-10 datasets towards multiple `p-norm adversarial attacks. Based on the extensive experiments, we found that, under aligned settings, Vision Transformers (e.g., PVT, CoAtNet) often yield better adversarially robust generalization while CNNs tend to overfit on specific attacks and fail to generalize on multiple adversaries. To better understand the nature behind it, we conduct theoretical analysis via the lens of Rademacher complexity. We revealed the fact that the higher weight sparsity contributes significantly towards the better adversarially robust generalization of Transformers, which can be often achieved by the specially-designed attention blocks. We hope our paper could help to better understand the mechanism for designing robust DNNs. Our model weights can be found at http://robust.art.


翻译:事实证明,Adversarial培训是捍卫对抗性实例的最有效补救办法之一,然而,它往往在被视为对抗性强的对抗性一般化问题上,在隐蔽测试对手方面存在着巨大的稳健性一般化差距,被认为是对抗性强的对抗性一般化问题。尽管初步谅解致力于对敌对性强强的概括化,但从建筑角度看却鲜为人知。为了弥合这一差距,本文件首次系统地调查了敌对性强的概括化和建筑设计之间的关系。总体而言,我们全面评价了图象网和CIFAR-10上20个最具代表性的对抗性辩论性培训结构,这些结构面向多重`p-norm对抗性攻击。根据广泛的实验,我们发现,在统一的环境下,愿景变换者(例如PVT、CoatNet)往往产生更好的对抗性强势一般化,而CNN往往过分适应特定攻击,无法对多重对手进行概括化。为了更好地了解它的性质,我们通过雷德马赫赫的复杂性透视镜进行理论分析。我们揭示了一个事实,高重的重度压力对改进了辩论性一般化的面面面面面面面面力,我们能够发现,我们更强烈的变压制的图的图能得到更好的理解。</s>

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10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
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+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
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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Neural Architecture Search without Training
Arxiv
10+阅读 · 2021年6月11日
Feature Denoising for Improving Adversarial Robustness
Arxiv
15+阅读 · 2018年12月9日
Arxiv
23+阅读 · 2018年10月1日
VIP会员
相关VIP内容
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
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
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+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
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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员