Deep neural networks have become the driving force of modern image recognition systems. However, the vulnerability of neural networks against adversarial attacks poses a serious threat to the people affected by these systems. In this paper, we focus on a real-world threat model where a Man-in-the-Middle adversary maliciously intercepts and perturbs images web users upload online. This type of attack can raise severe ethical concerns on top of simple performance degradation. To prevent this attack, we devise a novel bi-level optimization algorithm that finds points in the vicinity of natural images that are robust to adversarial perturbations. Experiments on CIFAR-10 and ImageNet show our method can effectively robustify natural images within the given modification budget. We also show the proposed method can improve robustness when jointly used with randomized smoothing.


翻译:深神经网络已成为现代图像识别系统的驱动力。 然而,神经网络在对抗性攻击面前的脆弱性对受这些系统影响的人构成了严重威胁。 在本文中,我们侧重于现实世界威胁模型,即中中方敌人恶意拦截和扰动网络用户图像上传到网上。这种攻击除了简单的性能退化外,还会引起严重的伦理问题。为了防止这种攻击,我们设计了一个新的双级优化算法,在自然图像附近找到强于对抗性干扰的点。对CIFAR-10和图像网络的实验显示,我们的方法可以在给定的修改预算范围内有效地巩固自然图像。我们还展示了在与随机平滑时联合使用的拟议方法能够提高稳健性。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
50+阅读 · 2021年7月10日
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
【TED】生命中的每一年的智慧
英语演讲视频每日一推
9+阅读 · 2019年1月29日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
carla 体验效果 及代码
CreateAMind
7+阅读 · 2018年2月3日
gan生成图像at 1024² 的 代码 论文
CreateAMind
4+阅读 · 2017年10月31日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月10日
Deflecting Adversarial Attacks
Arxiv
8+阅读 · 2020年2月18日
Arxiv
7+阅读 · 2018年6月8日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
【TED】生命中的每一年的智慧
英语演讲视频每日一推
9+阅读 · 2019年1月29日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
carla 体验效果 及代码
CreateAMind
7+阅读 · 2018年2月3日
gan生成图像at 1024² 的 代码 论文
CreateAMind
4+阅读 · 2017年10月31日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员