Planning algorithms are used in computational systems to direct autonomous behavior. In a canonical application, for example, planning for autonomous vehicles is used to automate the static or continuous planning towards performance, resource management, or functional goals (e.g., arriving at the destination, managing fuel fuel consumption). Existing planning algorithms assume non-adversarial settings; a least-cost plan is developed based on available environmental information (i.e., the input instance). Yet, it is unclear how such algorithms will perform in the face of adversaries attempting to thwart the planner. In this paper, we explore the security of planning algorithms used in cyber- and cyber-physical systems. We present two $\textit{adversarial planning}$ algorithms-one static and one adaptive-that perturb input planning instances to maximize cost (often substantially so). We evaluate the performance of the algorithms against two dominant planning algorithms used in commercial applications (D* Lite and Fast Downward) and show both are vulnerable to extremely limited adversarial action. Here, experiments show that an adversary is able to increase plan costs in 66.9% of instances by only removing a single action from the actions space (D* Lite) and render 70% of instances from an international planning competition unsolvable by removing only three actions (Fast Forward). Finally, we show that finding an optimal perturbation in any search-based planning system is NP-hard.


翻译:在计算系统中使用规划算法来引导自主行为。例如,在一种典型的应用中,自主车辆的规划用于将静态或连续规划自动化,以实现性能、资源管理或功能目标(例如,到达目的地,管理燃料消耗);现有的规划算法假定非对抗性环境;根据现有的环境信息(即输入实例)制定成本最低的计划;然而,尚不清楚这种算法在对手试图挫败计划者面前将如何运行。在本文中,我们探索了在网络和网络物理系统中使用的规划算法的安全性。我们提出了两种1美元算法的静态和1美元适应性的投入规划,以最大限度地实现成本(通常相当大)。我们对照商业应用中使用的两种主导性规划算法(D*利特和快速下游)评估了这些算法的性,并表明这两种算法都很容易受到极为有限的对抗性行动。在这里,实验显示,在网络和网络物理系统中,对计划成本增加的保障,66.9%,我们仅通过从空间前方搜索中去除一个动作,而只能从前方搜索中找到一个动作(D*最后显示一个动作)。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
TensorFlow 2.0 学习资源汇总
专知会员服务
66+阅读 · 2019年10月9日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9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
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20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 Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31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
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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+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 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年6月18日
Arxiv
0+阅读 · 2022年6月17日
Arxiv
38+阅读 · 2020年3月10日
Feature Denoising for Improving Adversarial Robustness
Arxiv
15+阅读 · 2018年12月9日
Adversarial Transfer Learning
Arxiv
12+阅读 · 2018年12月6日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20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 Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3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
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2022年6月18日
Arxiv
0+阅读 · 2022年6月17日
Arxiv
38+阅读 · 2020年3月10日
Feature Denoising for Improving Adversarial Robustness
Arxiv
15+阅读 · 2018年12月9日
Adversarial Transfer Learning
Arxiv
12+阅读 · 2018年12月6日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31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
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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+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 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员