The reliability of a learning model is key to the successful deployment of machine learning in various industries. Creating a robust model, particularly one unaffected by adversarial attacks, requires a comprehensive understanding of the adversarial examples phenomenon. However, it is difficult to describe the phenomenon due to the complicated nature of the problems in machine learning. Consequently, many studies investigate the phenomenon by proposing a simplified model of how adversarial examples occur and validate it by predicting some aspect of the phenomenon. While these studies cover many different characteristics of the adversarial examples, they have not reached a holistic approach to the geometric and analytic modeling of the phenomenon. This paper propose a formal framework to study the phenomenon in learning theory and make use of complex analysis and holomorphicity to offer a robust learning rule for artificial neural networks. With the help of complex analysis, we can effortlessly move between geometric and analytic perspectives of the phenomenon and offer further insights on the phenomenon by revealing its connection with harmonic functions. Using our model, we can explain some of the most intriguing characteristics of adversarial examples, including transferability of adversarial examples, and pave the way for novel approaches to mitigate the effects of the phenomenon.


翻译:学习模式的可靠性是在不同行业成功部署机器学习的关键。创建一个强大的模型,特别是不受敌对式攻击影响的模型,要求全面理解对抗性实例现象。然而,由于机器学习问题的复杂性,很难描述这种现象。因此,许多研究通过提出一个简化模型来调查这一现象,说明对抗性实例是如何发生的,并通过预测这一现象的某些方面加以验证。虽然这些研究涵盖了对抗性实例的许多不同特征,但它们尚未对这一现象的几何和分析性模型采取全面的方法。本文提出了一个正式框架,以研究理论学现象,并利用复杂的分析和全貌性为人工神经网络提供强有力的学习规则。在复杂分析的帮助下,我们可以不遗余力地在对这一现象进行几何与分析性观点之间移动,并通过揭示其与调理功能的联系来进一步洞察该现象。我们可以用我们的模型来解释敌对性实例的一些最令人感兴趣的特征,包括对抗性实例的可转移性,并铺平减轻新现象影响的新办法。

0
下载
关闭预览

相关内容

Artificial Intelligence: Ready to Ride the Wave? BCG 28页PPT
专知会员服务
26+阅读 · 2022年2月20日
专知会员服务
60+阅读 · 2020年3月19日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月5日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月4日
Arxiv
64+阅读 · 2021年6月18日
Adaptive Synthetic Characters for Military Training
Arxiv
46+阅读 · 2021年1月6日
Arxiv
38+阅读 · 2020年3月10日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员