Digitala Vetenskapliga Arkivet

Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Iterativa, gradientbaserade adversiella attacker på bildklassifierande neurala nätverk
KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI).
KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI).
2019 (Svenska)Självständigt arbete på grundnivå (kandidatexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)Alternativ titel
Iterative, Gradient-Based Adversarial Attacks on Neural Network Image Classifiers (Engelska)
Abstract [sv]

Djupa neurala nätverk (DNN) används i ett brett spektrum av uppgifter som röstigenkänning, bildklassificering och spamidentifiering. Det har emellertid visat sig att nätverken kan felklassifiera indata när en liten, noga utvald störning läggs till den. Många adversariella maskininlärningsattacker har föreslagits för att skapa sådana störningar, ofta med målet att hitta den minsta möjliga störningen. I denna studie är DNN tränade för att klassificera bilder. Två adversariella metoder (IFGM och DeepFool) analyseras sedan och jämförs när det gäller att hitta den minsta störningen för att orsaka felklassificering, med minsta beräkningsmässiga ansträngning. De två iterativa, gradientbaserade metoderna implementeras i fyra avståndsmått: L0, L1, L2, Linfinity. Det överraskande resultatet är att även om DeepFool använder en mer sofistikerad optimeringsstrategi, är den inte bättre än IFGM. Vidare finner IFGM en mindre störning under samma givna tidsspann. Även i den riktade regimen är IFGM bättre än DeepFool. Slutligen föreslås en snabb L0-attack som strävar efter att ändra så få pixlar som möjligt för att orsaka felklassificering.

Abstract [en]

Deep neural networks (DNN) are used in a wide range of tasks such as voice recognition, image classification and spam-mail detection. However, it has been shown that the networks can misclassify an input when a small, carefully chosen perturbation is added to it. Many adversarial machine learning attacks have been proposed to create such samples, often with the goal of finding the smallest possible perturbation. In this study, three DNN image classification algorithms are constructed. Two adversarial methods (IFGM and DeepFool) are then analyzed and compared in terms of finding the smallest perturbation to cause misclassification of the networks, with the least computational effort. The two iterative, gradient-based methods are implemented in four distance metrics: L0, L1, L2 and Linfinity. The surprising result is that even though DeepFool uses a more sophisticated optimization strategy it does not perform significantly better than IFGM. Furthermore, IFGM actually finds a smaller perturbation with the same amount of time given. Also, in the targeted regime, IFGM performs better than DeepFool. Lastly, a fast L0-attack is suggested that strives to perturb as few pixels as possible to cause misclassification.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2019.
Serie
TRITA-SCI-GRU ; 2019:239
Nationell ämneskategori
Teknik och teknologier
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-255824OAI: oai:DiVA.org:kth-255824DiVA, id: diva2:1342233
Handledare
Examinatorer
Tillgänglig från: 2019-08-13 Skapad: 2019-08-13 Senast uppdaterad: 2022-06-26Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(1332 kB)1520 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT02.pdfFilstorlek 1332 kBChecksumma SHA-512
8f5d72b9c6fccd95333eaf99e750abf0500ddd07258e1117265db416d365b6a3940d7219ff54ea170ad7e3c89d873ea14b2704a816c85a5434bb258e7f4cde5a
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Av organisationen
Skolan för teknikvetenskap (SCI)
Teknik och teknologier

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 1520 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

urn-nbn

Altmetricpoäng

urn-nbn
Totalt: 596 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf