Rapid progress is being made in developing large, pretrained, task-agnostic foundational vision models such as CLIP, ALIGN, DINOv2, etc. In fact, we are approaching the point where these models do not have to be finetuned downstream, and can simply be used in zero-shot or with a lightweight probing head. Critically, given the complexity of working at this scale, there is a bottleneck where relatively few organizations in the world are executing the training then sharing the models on centralized platforms such as HuggingFace and torch.hub. The goal of this work is to identify several key adversarial vulnerabilities of these models in an effort to make future designs more robust. Intuitively, our attacks manipulate deep feature representations to fool an out-of-distribution (OOD) detector which will be required when using these open-world-aware models to solve closed-set downstream tasks. Our methods reliably make in-distribution (ID) images (w.r.t. a downstream task) be predicted as OOD and vice versa while existing in extremely low-knowledge-assumption threat models. We show our attacks to be potent in whitebox and blackbox settings, as well as when transferred across foundational model types (e.g., attack DINOv2 with CLIP)! This work is only just the beginning of a long journey towards adversarially robust foundational vision models.


翻译:大型预训练的任务无关基础视觉模型(如CLIP、ALIGN、DINOv2等)正取得快速进展。事实上,我们正接近这样一种状态:这些模型无需在下游任务中进行微调,仅需零样本使用或配备轻量级探测头即可应用。关键问题是,鉴于在如此规模下工作的复杂性,存在一个瓶颈:全球仅有少数组织执行训练,然后将模型共享于HuggingFace和torch.hub等集中式平台。本文旨在识别这些模型的若干关键对抗性漏洞,以推动未来设计更具鲁棒性。直观地,我们的攻击通过操纵深度特征表示来欺骗异常值(OOD)检测器——当使用这些具备开放世界意识的模型解决封闭式下游任务时,此检测器不可或缺。我们的方法在极低知识假设威胁模型下,能可靠地使分布内(ID)图像(相对于下游任务)被预测为OOD,反之亦然。我们展示了攻击在白盒和黑盒设置中的有效性,甚至能在基础模型类型间迁移(例如,用CLIP攻击DINOv2)!这项工作仅是迈向对抗鲁棒基础视觉模型漫长征程的开端。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+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
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
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
3+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
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
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月11日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月11日
Conditional Prompt Learning for Vision-Language Models
Arxiv
13+阅读 · 2022年3月10日
Arxiv
10+阅读 · 2021年11月10日
Arxiv
14+阅读 · 2021年7月20日
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
38+阅读 · 2020年12月2日
A Comprehensive Survey on Graph Neural Networks
Arxiv
13+阅读 · 2019年3月10日
VIP会员
最新内容
从采集到决策:美军视角下的战术情报范式重构
《履带式无人地面战车技术发展现状》
专知会员服务
5+阅读 · 8月2日
《无人机脆弱性利用:网络空间力量的新域》
专知会员服务
5+阅读 · 8月1日
美空军如何将人工智能从战场部署至后方机关
专知会员服务
13+阅读 · 7月31日
《史诗怒火行动:多域前瞻评估》49页报告
专知会员服务
12+阅读 · 7月31日
《英国防部:未来空战系统数字化战略》33页
专知会员服务
7+阅读 · 7月31日
《面向自主飞行网络的智能体人工智能架构》
专知会员服务
10+阅读 · 7月31日
相关VIP内容
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
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
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月11日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月11日
Conditional Prompt Learning for Vision-Language Models
Arxiv
13+阅读 · 2022年3月10日
Arxiv
10+阅读 · 2021年11月10日
Arxiv
14+阅读 · 2021年7月20日
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
38+阅读 · 2020年12月2日
A Comprehensive Survey on Graph Neural Networks
Arxiv
13+阅读 · 2019年3月10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
3+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
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
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员