Capsule Networks preserve the hierarchical spatial relationships between objects, and thereby bears a potential to surpass the performance of traditional Convolutional Neural Networks (CNNs) in performing tasks like image classification. A large body of work has explored adversarial examples for CNNs, but their effectiveness on Capsule Networks has not yet been well studied. In our work, we perform an analysis to study the vulnerabilities in Capsule Networks to adversarial attacks. These perturbations, added to the test inputs, are small and imperceptible to humans, but can fool the network to mispredict. We propose a greedy algorithm to automatically generate targeted imperceptible adversarial examples in a black-box attack scenario. We show that this kind of attacks, when applied to the German Traffic Sign Recognition Benchmark (GTSRB), mislead Capsule Networks. Moreover, we apply the same kind of adversarial attacks to a 5-layer CNN and a 9-layer CNN, and analyze the outcome, compared to the Capsule Networks to study differences in their behavior.


翻译:Capsule 网络维护天体之间的等级空间关系,从而有可能超越传统进化神经网络(CNNs)在进行图像分类等任务方面的表现。 大量的工作探索了CNN的对抗性例子,但还没有很好地研究其在Capsule 网络上的效力。 在我们的工作中,我们进行了一项分析,研究Capsule 网络对对抗性攻击的脆弱性。 这些干扰加上了测试输入,对人类来说是小的和不可察觉的,但可能愚弄网络错误。 我们提出贪婪的算法,以便在黑箱攻击情景中自动生成有针对性的、不可察觉的对抗性例子。 我们显示,当德国交通信号识别基准(GTSRB)应用时,这种攻击误导了Capsule 网络。 此外,我们对5级CNN和9级CNN应用同样的对抗性攻击,并分析结果,与Capsule 网络相比,我们用来研究其行为上的差异。

4
下载
关闭预览

相关内容

【微众银行】联邦学习白皮书_v2.0,48页pdf,
专知会员服务
165+阅读 · 2020年4月26日
安全和健壮的医疗机器学习综述,附22页pdf
专知会员服务
46+阅读 · 2020年1月25日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
Github 项目推荐 | 用 Pytorch 实现的 Capsule Network
AI研习社
22+阅读 · 2018年3月7日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
19+阅读 · 2017年12月17日
Capsule Networks教程
全球人工智能
10+阅读 · 2017年11月24日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
gan生成图像at 1024² 的 代码 论文
CreateAMind
4+阅读 · 2017年10月31日
【推荐】卷积神经网络类间不平衡问题系统研究
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年10月18日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Deflecting Adversarial Attacks
Arxiv
8+阅读 · 2020年2月18日
Arxiv
4+阅读 · 2018年9月25日
Adversarial Reprogramming of Neural Networks
Arxiv
3+阅读 · 2018年6月28日
Arxiv
8+阅读 · 2018年5月21日
VIP会员
相关资讯
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
Github 项目推荐 | 用 Pytorch 实现的 Capsule Network
AI研习社
22+阅读 · 2018年3月7日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
19+阅读 · 2017年12月17日
Capsule Networks教程
全球人工智能
10+阅读 · 2017年11月24日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
gan生成图像at 1024² 的 代码 论文
CreateAMind
4+阅读 · 2017年10月31日
【推荐】卷积神经网络类间不平衡问题系统研究
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年10月18日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员