Randomized smoothing has established state-of-the-art provable robustness against $\ell_2$ norm adversarial attacks with high probability. However, the introduced Gaussian data augmentation causes a severe decrease in natural accuracy. We come up with a question, "Is it possible to construct a smoothed classifier without randomization while maintaining natural accuracy?". We find the answer is definitely yes. We study how to transform any classifier into a certified robust classifier based on a popular and elegant mathematical tool, Bernstein polynomial. Our method provides a deterministic algorithm for decision boundary smoothing. We also introduce a distinctive approach of norm-independent certified robustness via numerical solutions of nonlinear systems of equations. Theoretical analyses and experimental results indicate that our method is promising for classifier smoothing and robustness certification.


翻译:随机的平滑已经建立了最先进的强势性, 以极有可能的概率对抗$\ ell_ 2$ 标准对抗性攻击。 但是, 引入的高西亚数据增强导致自然精确度严重下降。 我们提出了一个问题 : “ 在保持自然精确性的同时, 能否在没有随机性的情况下构建一个平滑的分类器? ” 我们发现答案是肯定的。 我们研究如何将任何分类器转换成一个经过认证的稳健的分类器, 其基础是流行和优雅的数学工具 Bernstein 多元数学工具 。 我们的方法为决定边界平滑提供了一种确定性算法。 我们还引入了一种独特的方法, 通过非线性等式系统的数字解决方案, 以规范独立、 认证的稳健性为标准。 理论分析和实验结果显示, 我们的方法对于分类器的平稳和稳健性认证很有希望。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
42+阅读 · 2020年12月18日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年9月7日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11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
RL 真经
CreateAMind
5+阅读 · 2018年12月28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
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
Arxiv
0+阅读 · 2021年1月14日
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
3+阅读 · 2018年2月24日
Arxiv
5+阅读 · 2018年1月30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
RL 真经
CreateAMind
5+阅读 · 2018年12月28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
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员