Although neural networks have been applied to several systems in recent years, they still cannot be used in safety-critical systems due to the lack of efficient techniques to certify their robustness. A number of techniques based on convex optimization have been proposed in the literature to study the robustness of neural networks, and the semidefinite programming (SDP) approach has emerged as a leading contender for the robust certification of neural networks. The major challenge to the SDP approach is that it is prone to a large relaxation gap. In this work, we address this issue by developing a sequential framework to shrink this gap to zero by adding non-convex cuts to the optimization problem via disjunctive programming. We analyze the performance of this sequential SDP method both theoretically and empirically, and show that it bridges the gap as the number of cuts increases.


翻译:尽管近年来神经网络已应用于若干系统,但由于缺乏证明其稳健性的有效技术,这些神经网络仍无法用于安全临界系统,文献中提议了一些基于顺流优化的技术,以研究神经网络的稳健性,半无限期编程方法已成为神经网络稳健认证的主要竞争者。对SDP方法的主要挑战在于它容易出现巨大的放松差距。在这项工作中,我们通过制定一个顺序框架来解决这一问题,通过分流编程,将这一差距缩小到零,在优化问题上增加非顺流削减。我们从理论上和实验上分析了这种顺序SDP方法的绩效,并表明随着削减数量的增加,它弥补了差距。

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神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
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