With the increasing deployment of deep neural networks in safety-critical applications such as self-driving cars, medical imaging, anomaly detection, etc., adversarial robustness has become a crucial concern in the reliability of these networks in real-world scenarios. A plethora of works based on adversarial training and regularization-based techniques have been proposed to make these deep networks robust against adversarial attacks. However, these methods require either retraining models or training them from scratch, making them infeasible to defend pre-trained models when access to training data is restricted. To address this problem, we propose a test time Data-free Adversarial Defense (DAD) containing detection and correction frameworks. Moreover, to further improve the efficacy of the correction framework in cases when the detector is under-confident, we propose a soft-detection scheme (dubbed as "DAD++"). We conduct a wide range of experiments and ablations on several datasets and network architectures to show the efficacy of our proposed approach. Furthermore, we demonstrate the applicability of our approach in imparting adversarial defense at test time under data-free (or data-efficient) applications/setups, such as Data-free Knowledge Distillation and Source-free Unsupervised Domain Adaptation, as well as Semi-supervised classification frameworks. We observe that in all the experiments and applications, our DAD++ gives an impressive performance against various adversarial attacks with a minimal drop in clean accuracy. The source code is available at: https://github.com/vcl-iisc/Improved-Data-free-Test-Time-Adversarial-Defense


翻译:随着深度神经网络在自动驾驶、医学影像、异常检测等安全关键型应用中的广泛部署,对抗鲁棒性已成为其在现实场景中可靠性的关键问题。基于对抗训练和正则化技术的大量工作已被提出,以增强深度网络抵御对抗攻击的能力。然而,这些方法需要重新训练模型或从头训练,导致在训练数据受限时无法有效防御预训练模型。为解决此问题,我们提出一种包含检测与修正框架的测试时无数据对抗防御(DAD)。此外,为在检测器置信度不足时进一步提升修正框架的有效性,我们提出一种软检测方案(称为"DAD++")。我们在多个数据集与网络架构上开展了广泛的实验与消融研究,以证明所提方法的有效性。进一步地,我们展示了该方法在无数据(或数据高效)应用/场景下的测试时对抗防御适用性,例如无数据知识蒸馏、无源无监督域适应以及半监督分类框架。在所有实验与应用中,我们发现DAD++在多种对抗攻击下均表现出色,且干净准确率下降极小。源代码见:https://github.com/vcl-iisc/Improved-Data-free-Test-Time-Adversarial-Defense

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12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
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
44+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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+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
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+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 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
ECCV 2026 | MIMFlow:MIM与归一化流统一图像生成
专知会员服务
5+阅读 · 6月25日
网状网络及其在军事领域的运用
专知会员服务
7+阅读 · 6月25日
无美国参与的欧洲战争方式(万字长文)
专知会员服务
8+阅读 · 6月25日
《国防领域敏感性分析白皮书》
专知会员服务
8+阅读 · 6月25日
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
7+阅读 · 6月24日
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
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
44+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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+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
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+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 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员