Neural networks are known to be vulnerable to adversarial attacks -- slight but carefully constructed perturbations of the inputs which can drastically impair the network's performance. Many defense methods have been proposed for improving robustness of deep networks by training them on adversarially perturbed inputs. However, these models often remain vulnerable to new types of attacks not seen during training, and even to slightly stronger versions of previously seen attacks. In this work, we propose a novel approach to adversarial robustness, which builds upon the insights from the domain adaptation field. Our method, called Adversarial Feature Desensitization (AFD), aims at learning features that are invariant towards adversarial perturbations of the inputs. This is achieved through a game where we learn features that are both predictive and robust (insensitive to adversarial attacks), i.e. cannot be used to discriminate between natural and adversarial data. Empirical results on several benchmarks demonstrate the effectiveness of the proposed approach against a wide range of attack types and attack strengths.


翻译:众所周知,神经网络容易受到对抗性攻击 -- -- 轻微但经过仔细设计的干扰,这些输入会严重损害网络的性能。许多防御方法都是为了提高深网络的稳健性而提出的,方法是对它们进行对抗性干扰性投入的培训。然而,这些模型往往仍然容易受到培训期间未见的新类型的攻击,甚至可能受到以前见过的攻击稍强的版本。在这项工作中,我们提出了一个对抗性攻击性攻击的新办法,它以领域适应领域的洞察为基础。我们的方法,称为反对地功能不敏化(AFD),旨在学习对对抗性侵入性投入的反动性特征。这是通过一场游戏来达到的,我们学习了预测性和强势(对对抗性攻击不敏感)的特征,即不能用来区分自然数据和对抗性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性攻击性

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