Adversarial robustness corresponds to the susceptibility of deep neural networks to imperceptible perturbations made at test time. In the context of image tasks, many algorithms have been proposed to make neural networks robust to adversarial perturbations made to the input pixels. These perturbations are typically measured in an $\ell_p$ norm. However, robustness often holds only for the specific attack used for training. In this work we extend the above setting to consider the problem of training of deep neural networks that can be made simultaneously robust to perturbations applied in multiple natural representation spaces. For the case of image data, examples include the standard pixel representation as well as the representation in the discrete cosine transform~(DCT) basis. We design a theoretically sound algorithm with formal guarantees for the above problem. Furthermore, our guarantees also hold when the goal is to require robustness with respect to multiple $\ell_p$ norm based attacks. We then derive an efficient practical implementation and demonstrate the effectiveness of our approach on standard datasets for image classification.


翻译:在图像任务方面,许多算法建议使神经网络变得强大,以对输入像素进行对抗性扰动。这些扰动通常用$\ ell_ p美元标准来衡量。然而,强性通常只对用于培训的具体攻击适用。在这项工作中,我们扩大上述设置,以考虑深神经网络的培训问题,这种培训可以同时对多个自然代表空间的扰动进行强力。在图像数据方面,举例而言,标准像素表示法以及离散 Cosine 变形~ (DCT) 基础的表示法。我们设计一种具有上述问题正式保证的理论合理算法。此外,在目标要求强于基于多美元\ ell_ p美元标准的攻击时,我们的保证也有效实际实施,并展示我们在图像分类标准数据集方面的做法的有效性。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
45+阅读 · 2020年10月31日
【Google】平滑对抗训练,Smooth Adversarial Training
专知会员服务
49+阅读 · 2020年7月4日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Deflecting Adversarial Attacks
Arxiv
8+阅读 · 2020年2月18日
Feature Denoising for Improving Adversarial Robustness
Arxiv
15+阅读 · 2018年12月9日
Adversarial Reprogramming of Neural Networks
Arxiv
3+阅读 · 2018年6月28日
Arxiv
7+阅读 · 2018年6月8日
Arxiv
3+阅读 · 2018年4月10日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员