Neural networks have achieved remarkable performance in computer vision, however they are vulnerable to adversarial examples. Adversarial examples are inputs that have been carefully perturbed to fool classifier networks, while appearing unchanged to humans. Based on prior works on detecting adversaries, we propose a structured methodology of augmenting a deep neural network (DNN) with a detector subnetwork. We use $\textit{Adversarial Noise Sensitivity}$ (ANS), a novel metric for measuring the adversarial gradient contribution of different intermediate layers of a network. Based on the ANS value, we append a detector to the most sensitive layer. In prior works, more complex detectors were added to a DNN, increasing the inference computational cost of the model. In contrast, our structured and strategic addition of a detector to a DNN reduces the complexity of the model while making the overall network adversarially resilient. Through comprehensive white-box and black-box experiments on MNIST, CIFAR-10, and CIFAR-100, we show that our method improves state-of-the-art detector robustness against adversarial examples. Furthermore, we validate the energy efficiency of our proposed adversarial detection methodology through an extensive energy analysis on various hardware scalable CMOS accelerator platforms. We also demonstrate the effects of quantization on our detector-appended networks.


翻译:在计算机视野方面,神经网络取得了显著的成绩,尽管它们容易受到对抗性实例的影响。反向实例是一些投入,这些投入被仔细地渗透到愚弄分类网络中,而对人类来说却没有变化。根据先前关于发现对手的工程,我们建议了一种结构化的方法,用检测器子子网络来增强深神经网络(DNN),我们使用美元/textit{Adversarial noise Sensitivity$(ANS),这是衡量网络不同中间层的对抗性梯度贡献的新标准。根据ANS值,我们向最敏感的层添加了一台探测器。在先前的工程中,将更复杂的探测器添加到DNNN,增加了模型的推断计算成本。相比之下,我们从结构上和战略上增加了一个检测器到DNNW的精密神经网络(DNN),同时使整个网络具有对抗性抵抗力。我们通过对MNIST、CIFAR-10和CIFAR-100进行全面的白箱和黑箱实验,我们用方法改进了对可探测性网络的状态检测器网络的状态,用高压性能源探测力网络,通过多种对抗性平台来验证我们提出的反向反调能分析方法。此外,我们通过各种反向反向反向反向反调的反向的反向的反向的反向的反向的反向式的反射法分析。此外,我们提出了一种反向的反射法分析方法。我们提出的一种反向的反向式的反向的反射法分析方法。我们提出的反射法分析方法。我们提出的反射法。此外,还用的方法改进了一种反向式的反向式的反向式的反向式的反射法。

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