Advances in deep neural networks (DNNs) have shown tremendous promise in the medical domain. However, the deep learning tools that are helping the domain, can also be used against it. Given the prevalence of fraud in the healthcare domain, it is important to consider the adversarial use of DNNs in manipulating sensitive data that is crucial to patient healthcare. In this work, we present the design and implementation of a DNN-based image translation attack on biomedical imagery. More specifically, we propose Jekyll, a neural style transfer framework that takes as input a biomedical image of a patient and translates it to a new image that indicates an attacker-chosen disease condition. The potential for fraudulent claims based on such generated 'fake' medical images is significant, and we demonstrate successful attacks on both X-rays and retinal fundus image modalities. We show that these attacks manage to mislead both medical professionals and algorithmic detection schemes. Lastly, we also investigate defensive measures based on machine learning to detect images generated by Jekyll.


翻译:深入神经网络(DNNs)的进步在医疗领域显示出巨大的希望。 但是,帮助这个领域的深层次学习工具也可以用来对抗这个领域。 鉴于医疗领域的欺诈行为十分普遍,必须考虑DNNs在操纵对病人保健至关重要的敏感数据时的对抗性使用。在这项工作中,我们介绍DNN对生物医学图像的图像翻译攻击的设计与实施。更具体地说,我们提议Jekyll是一个神经风格传输框架,将病人的生物医学图像作为输入,并将其转化为显示攻击者选择的疾病状况的新图像。基于这种生成的“假”医学图像的欺诈性索赔的可能性很大,我们展示了对X射线和Retinal Fundus图像模式的成功攻击。我们展示了这些袭击能够误导医疗专业人员和算法探测计划。最后,我们还根据机器学习来调查防御措施,以探测Jekyll产生的图像。

0
下载
关闭预览

相关内容

在机器学习中,生成模型可以用来直接对数据建模(例如根据某个变量的概率密度函数进行数据采样),也可以用来建立变量间的条件概率分布。条件概率分布可以由生成模型根据贝叶斯定理形成。
专知会员服务
45+阅读 · 2020年10月31日
最新【深度生成模型】Deep Generative Models,104页ppt
专知会员服务
71+阅读 · 2020年10月24日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
80+阅读 · 2020年7月26日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+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
41+阅读 · 2019年10月9日
GAN新书《生成式深度学习》,Generative Deep Learning,379页pdf
专知会员服务
207+阅读 · 2019年9月30日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12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
深度学习医学图像分析文献集
机器学习研究会
19+阅读 · 2017年10月13日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Image Segmentation Using Deep Learning: A Survey
Arxiv
45+阅读 · 2020年1月15日
Generative Adversarial Networks: A Survey and Taxonomy
Arxiv
4+阅读 · 2018年4月30日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12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
深度学习医学图像分析文献集
机器学习研究会
19+阅读 · 2017年10月13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