Recent studies have shown that neural network (NN) based image classifiers are highly vulnerable to adversarial examples, which poses a threat to security-sensitive image recognition task. Prior work has shown that JPEG compression can combat the drop in classification accuracy on adversarial examples to some extent. But, as the compression ratio increases, traditional JPEG compression is insufficient to defend those attacks but can cause an abrupt accuracy decline to the benign images. In this paper, with the aim of fully filtering the adversarial perturbations, we firstly make modifications to traditional JPEG compression algorithm which becomes more favorable for NN. Specifically, based on an analysis of the frequency coefficient, we design a NN-favored quantization table for compression. Considering compression as a data augmentation strategy, we then combine our model-agnostic preprocess with noisy training. We fine-tune the pre-trained model by training with images encoded at different compression levels, thus generating multiple classifiers. Finally, since lower (higher) compression ratio can remove both perturbations and original features slightly (aggressively), we use these trained multiple models for model ensemble. The majority vote of the ensemble of models is adopted as final predictions. Experiments results show our method can improve defense efficiency while maintaining original accuracy.


翻译:最近的研究显示,基于神经网络(NN)的图像分类者极易受到对抗性实例的伤害,这对安全敏感图像识别任务构成威胁。先前的工作显示,JPEG压缩可以在某种程度上克服对抗性实例分类准确性下降的问题。但是,随着压缩率的提高,传统的JPEG压缩方法不足以防御这些攻击,但可能导致良性图像的突然精确性下降。在本文件中,为了充分过滤对立性扰动,我们首先修改传统的JPEG压缩算法,这种算法对NNN更有利。具体地说,根据对频率系数的分析,我们设计了一个NPEG压缩表,将NEG压缩方法作为数据增强战略考虑,然后将我们的模型-不可知性前期程序与噪音培训结合起来。我们通过在不同压缩级别编码的图像对培训前模型进行微调,从而产生多重分类器。最后(高)压缩比率可以略地消除对NNEN的过错和原始特征。我们使用这些经过训练的多模型进行压缩的压缩。我们使用这些经过训练的模型来进行压缩,作为数据增强战略的精确性预测。我们原始的实验性的方法可以显示原始的精确性方法。

1
下载
关闭预览

相关内容

机器学习系统设计系统评估标准
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
Python图像处理,366页pdf,Image Operators Image Processing in Python
【Google】平滑对抗训练,Smooth Adversarial Training
专知会员服务
48+阅读 · 2020年7月4日
【电子书推荐】Data Science with Python and Dask
专知会员服务
43+阅读 · 2019年6月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
24+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
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
LibRec 精选:基于LSTM的序列推荐实现(PyTorch)
LibRec智能推荐
50+阅读 · 2018年8月27日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
gan生成图像at 1024² 的 代码 论文
CreateAMind
4+阅读 · 2017年10月31日
【推荐】卷积神经网络类间不平衡问题系统研究
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年10月18日
Arxiv
6+阅读 · 2021年3月30日
Arxiv
5+阅读 · 2020年10月22日
Arxiv
4+阅读 · 2019年11月21日
Interpretable Adversarial Training for Text
Arxiv
5+阅读 · 2019年5月30日
Few Shot Learning with Simplex
Arxiv
5+阅读 · 2018年7月27日
Arxiv
7+阅读 · 2018年6月8日
Arxiv
4+阅读 · 2015年3月20日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
Python图像处理,366页pdf,Image Operators Image Processing in Python
【Google】平滑对抗训练,Smooth Adversarial Training
专知会员服务
48+阅读 · 2020年7月4日
【电子书推荐】Data Science with Python and Dask
专知会员服务
43+阅读 · 2019年6月1日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
24+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
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
LibRec 精选:基于LSTM的序列推荐实现(PyTorch)
LibRec智能推荐
50+阅读 · 2018年8月27日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
gan生成图像at 1024² 的 代码 论文
CreateAMind
4+阅读 · 2017年10月31日
【推荐】卷积神经网络类间不平衡问题系统研究
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年10月18日
相关论文
Arxiv
6+阅读 · 2021年3月30日
Arxiv
5+阅读 · 2020年10月22日
Arxiv
4+阅读 · 2019年11月21日
Interpretable Adversarial Training for Text
Arxiv
5+阅读 · 2019年5月30日
Few Shot Learning with Simplex
Arxiv
5+阅读 · 2018年7月27日
Arxiv
7+阅读 · 2018年6月8日
Arxiv
4+阅读 · 2015年3月20日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员