Deep Neural Networks (DNN) are known to be vulnerable to adversarial samples, the detection of which is crucial for the wide application of these DNN models. Recently, a number of deep testing methods in software engineering were proposed to find the vulnerability of DNN systems, and one of them, i.e., Model Mutation Testing (MMT), was used to successfully detect various adversarial samples generated by different kinds of adversarial attacks. However, the mutated models in MMT are always huge in number (e.g., over 100 models) and lack diversity (e.g., can be easily circumvented by high-confidence adversarial samples), which makes it less efficient in real applications and less effective in detecting high-confidence adversarial samples. In this study, we propose Graph-Guided Testing (GGT) for adversarial sample detection to overcome these aforementioned challenges. GGT generates pruned models with the guide of graph characteristics, each of them has only about 5% parameters of the mutated model in MMT, and graph guided models have higher diversity. The experiments on CIFAR10 and SVHN validate that GGT performs much better than MMT with respect to both effectiveness and efficiency.


翻译:众所周知,深心神经网络(DNN)很容易受到对抗性样本的伤害,而发现这些样本对于广泛应用这些DNN模型至关重要。最近,提议了一些软件工程的深深测试方法,以发现DNN系统的脆弱性。最近,提议在软件工程中采用若干深深测试方法,以发现DN系统的脆弱性,其中之一,即模型突变测试(MMMT),以成功探测不同种类对抗性攻击产生的各种对抗性样本。然而,MMMT的突变模型在数量上总是巨大(例如100多个模型),而且缺乏多样性(例如,高信任性对抗性对立性样本很容易绕过),因此在实际应用中效率较低,在探测高信心对抗性对立样品方面效力较低。在这项研究中,我们提议用图形指导测试(GGGGT)来检测上述挑战。GGGGT生成了带有图表特征指南的经调整的模型,其中每一种模型只有MT变异模型的5%的参数,而图表指导模型则具有更高的多样性。CFAR10和SVHN的实验证实GGGGT比M效率要好得多。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
专知会员服务
32+阅读 · 2021年9月16日
【图与几何深度学习】Graph and geometric deep learning,49页ppt
神经网络的拓扑结构,TOPOLOGY OF DEEP NEURAL NETWORKS
专知会员服务
32+阅读 · 2020年4月15日
【ICLR-2020】网络反卷积,NETWORK DECONVOLUTION
专知会员服务
38+阅读 · 2020年2月21日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
17+阅读 · 2018年12月24日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
11+阅读 · 2018年3月15日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
A Survey on GANs for Anomaly Detection
Arxiv
7+阅读 · 2021年9月14日
Arxiv
12+阅读 · 2019年4月9日
Deep Anomaly Detection with Outlier Exposure
Arxiv
17+阅读 · 2018年12月21日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
17+阅读 · 2018年12月24日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
11+阅读 · 2018年3月15日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4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