Adversarial attacks pose a significant threat to the security and safety of deep neural networks being applied to modern applications. More specifically, in computer vision-based tasks, experts can use the knowledge of model architecture to create adversarial samples imperceptible to the human eye. These attacks can lead to security problems in popular applications such as self-driving cars, face recognition, etc. Hence, building networks which are robust to such attacks is highly desirable and essential. Among the various methods present in literature, defensive distillation has shown promise in recent years. Using knowledge distillation, researchers have been able to create models robust against some of those attacks. However, more attacks have been developed exposing weakness in defensive distillation. In this project, we derive inspiration from teacher assistant knowledge distillation and propose that introducing an assistant network can improve the robustness of the distilled model. Through a series of experiments, we evaluate the distilled models for different distillation temperatures in terms of accuracy, sensitivity, and robustness. Our experiments demonstrate that the proposed hypothesis can improve robustness in most cases. Additionally, we show that multi-step distillation can further improve robustness with very little impact on model accuracy.


翻译:对抗性攻击对应用于现代应用程序的深度神经网络的安全性和可靠性构成了重大威胁。具体而言,在基于计算机视觉的任务中,专家可借助模型架构知识制造人眼无法察觉的对抗样本。此类攻击可能导致自动驾驶、人脸识别等热门应用中的安全问题。因此,构建对此类攻击具有鲁棒性的网络至关重要且必不可少。在文献中现有的多种方法中,防御性知识蒸馏近年来展现出发展潜力。研究人员通过知识蒸馏构建了能够抵御部分这类攻击的模型。然而,后续开发的更多攻击手段暴露了防御性知识蒸馏的弱点。在本项目中,我们从教师助手知识蒸馏中获得启发,提出引入辅助网络可提升蒸馏模型的鲁棒性。通过一系列实验,我们从准确率、灵敏度和鲁棒性三个维度评估了不同蒸馏温度下的蒸馏模型。实验表明,所提出的假设在大多数情况下能够改善鲁棒性。此外,我们证明多步蒸馏可在几乎不影响模型准确率的前提下进一步提升鲁棒性。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
124+阅读 · 2020年9月8日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
106+阅读 · 2019年10月9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
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
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
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+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
0+阅读 · 2023年6月28日
AutoML: A Survey of the State-of-the-Art
Arxiv
75+阅读 · 2019年8月14日
VIP会员
最新内容
面向2027年及未来的海军情报改革
专知会员服务
0+阅读 · 今天15:49
综述 | Self-Evolving Coding Agents:自进化编程智能体
专知会员服务
0+阅读 · 今天13:16
美海军陆战队将三型无人机整合入统一战场网络
专知会员服务
2+阅读 · 今天9:39
《无人机蜂群:释放人类-蜂群编队的潜能》
专知会员服务
4+阅读 · 今天9:12
《战略战术化:一项综合性述评》
专知会员服务
2+阅读 · 今天9:08
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
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
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关基金
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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+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