Certification of neural networks is an important and challenging problem that has been attracting the attention of the machine learning community since few years. In this paper, we focus on randomized smoothing (RS) which is considered as the state-of-the-art method to obtain certifiably robust neural networks. In particular, a new data-dependent RS technique called ANCER introduced recently can be used to certify ellipses with orthogonal axis near each input data of the neural network. In this work, we remark that ANCER is not invariant under rotation of input data and propose a new rotationally-invariant formulation of it which can certify ellipses without constraints on their axis. Our approach called Riemannian Data Dependant Randomized Smoothing (RDDRS) relies on information geometry techniques on the manifold of covariance matrices and can certify bigger regions than ANCER based on our experiments on the MNIST dataset.


翻译:神经网络的认证是一个重要和具有挑战性的问题,自几年以来一直引起机器学习界的注意。在本文中,我们侧重于随机化的平滑(RS),这被认为是获得可证实的强大神经网络的最先进方法。特别是,最近推出的一种新的依赖数据的RS技术,称为ANCER, 可用于认证神经网络每个输入数据附近带有正方轴的椭圆流。在这项工作中,我们指出,ANCER在输入数据的轮换下并不是无变无常的,我们建议了一种新的旋转性内变式配方,这种配方可以无限制地验证椭圆。我们称之为Riemannian数据脱钩随机化滑动(RDDAS)的方法依靠的是多种共变矩阵的信息几何技术,并根据我们在MNIST数据集上的实验,可以证明比ANCER更大的区域。

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神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
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