Convolutional neural network classifiers (CNNs) are susceptible to adversarial attacks that perturb original samples to fool classifiers such as an autonomous vehicle's road sign image classifier. CNNs also lack invariance in the classification of symmetric samples because CNNs can classify symmetric samples differently. Considered together, the CNN lack of adversarial robustness and the CNN lack of invariance mean that the classification of symmetric adversarial samples can differ from their incorrect classification. Could symmetric adversarial samples revert to their correct classification? This paper answers this question by designing a symmetry defense that inverts or horizontally flips adversarial samples before classification against adversaries unaware of the defense. Against adversaries aware of the defense, the defense devises a Klein four symmetry subgroup that includes the horizontal flip and pixel inversion symmetries. The symmetry defense uses the subgroup symmetries in accuracy evaluation and the subgroup closure property to confine the transformations that an adaptive adversary can apply before or after generating the adversarial sample. Without changing the preprocessing, parameters, or model, the proposed symmetry defense counters the Projected Gradient Descent (PGD) and AutoAttack attacks with near-default accuracies for ImageNet. Without using attack knowledge or adversarial samples, the proposed defense exceeds the current best defense, which trains on adversarial samples. The defense maintains and even improves the classification accuracy of non-adversarial samples.


翻译:CNN 也缺乏对称样本的分类。 CNN 由于CNN可以对对称样本进行不同的分类,CNN CNN 在对称样本的分类上缺乏差异性。 将CNN 认为CNN缺乏对称样本和CNN缺乏对称样本合并起来意味着对称对称对称对称对称样本的分类可能不同于其错误分类。 对称对称对称对称对称对立样本可以恢复到正确的分类? 本文通过设计一种对称防御,在对准或横向对准样本进行反向或横向翻转对称样本,然后对对手进行对称,因为CNNPN可以对对对称样本进行不同的分类。 CNNN可以对对对称样本进行不同的分类,因为CNN进行不同的对称。 CNNNC缺乏对称性对等性强性和对称性分类,意味着对对对对对对称对称对称对称性样本的分类可能与其错误分类不同。 对称性对称性对称性对称性对称性对称性对称性样本的样本能够将适应性对准性对称性对称性对称性对称,或者性对称性对称性对称性对称性对称性对称性标在生成之前或对立性取样性取样制之前或后对准性标之前或后对准性对准性对准性标,对准性对准性对准性标,对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准性对准</s>

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
【Google】平滑对抗训练,Smooth Adversarial Training
专知会员服务
48+阅读 · 2020年7月4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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6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
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9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
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8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
1+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 · 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 · 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
1+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
38+阅读 · 2020年3月10日
VIP会员
相关VIP内容
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
【Google】平滑对抗训练,Smooth Adversarial Training
专知会员服务
48+阅读 · 2020年7月4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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
相关基金
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
1+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 · 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 · 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
1+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员