The problem of detecting fake data inspires the following seemingly simple mathematical question. Sample a data point $X$ from the standard normal distribution in $\mathbb{R}^n$. An adversary observes $X$ and corrupts it by adding a vector $rt$, where they can choose any vector $t$ from a fixed set $T$ of the adversary's "tricks", and where $r>0$ is a fixed radius. The adversary's choice of $t=t(X)$ may depend on the true data $X$. The adversary wants to hide the corruption by making the fake data $X+rt$ statistically indistinguishable from the real data $X$. What is the largest radius $r=r(T)$ for which the adversary can create an undetectable fake? We show that for highly symmetric sets $T$, the detectability radius $r(T)$ is approximately twice the scaled Gaussian width of $T$. The upper bound actually holds for arbitrary sets $T$ and generalizes to arbitrary, non-Gaussian distributions of real data $X$. The lower bound may fail for not highly symmetric $T$, but we conjecture that this problem can be solved by considering the focused version of the Gaussian width of $T$, which focuses on the most important directions of $T$.


翻译:检测伪造数据的问题引出了一个看似简单的数学问题。从 $\mathbb{R}^n$ 中的标准正态分布中采样一个数据点 $X$。对手观察到 $X$ 并通过添加向量 $rt$ 来破坏它,其中他们可以从对手的“技巧”固定集合 $T$ 中选择任意向量 $t$,且 $r>0$ 是一个固定半径。对手对 $t=t(X)$ 的选择可能依赖于真实数据 $X$。对手希望通过使伪造数据 $X+rt$ 在统计上与真实数据 $X$ 无法区分来隐藏破坏行为。对手能够创建不可检测伪造数据的最大半径 $r=r(T)$ 是多少?我们证明,对于高度对称的集合 $T$,可检测半径 $r(T)$ 大约为 $T$ 的缩放高斯宽度的两倍。实际上,上界对于任意集合 $T$ 均成立,并且可以推广到真实数据 $X$ 的任意非高斯分布。下界对于非高度对称的集合 $T$ 可能不成立,但我们推测,通过考虑 $T$ 的聚焦版本的高斯宽度——该版本聚焦于 $T$ 的最重要方向——可以解决此问题。

0
下载
关闭预览

相关内容

【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
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
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
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
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
1+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
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
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
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年11月26日
Arxiv
0+阅读 · 2024年11月26日
Do RNN and LSTM have Long Memory?
Arxiv
19+阅读 · 2020年6月10日
Deep Anomaly Detection with Outlier Exposure
Arxiv
17+阅读 · 2018年12月21日
Arxiv
14+阅读 · 2018年5月15日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
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 · 2024年11月26日
Arxiv
0+阅读 · 2024年11月26日
Do RNN and LSTM have Long Memory?
Arxiv
19+阅读 · 2020年6月10日
Deep Anomaly Detection with Outlier Exposure
Arxiv
17+阅读 · 2018年12月21日
Arxiv
14+阅读 · 2018年5月15日
相关基金
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
1+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
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
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
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员