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对抗样本攻击详解:如何让AI模型产生错误判断

精心构造的输入样本能让机器学习模型产生错误判断,这些样本与正常数据的差异微小到人眼无法察觉,却能让模型以极高置信度输出错误预测。这类特殊构造的输入在学术界被称为对抗样本(adversarial examples)。

模型将右侧图像判定为长臂猿,置信度高达99.3%。

人眼看不出这两张熊猫图像有任何区别,而模型对左图的预测是熊猫,置信度57.7%显得不太确定。中间那张看起来像噪声的图案其实是经过精心设计的扰动掩码,将其乘以一个很小的系数0.007后叠加到原图上。肉眼完全察觉不到变化,但却可以让模型以99.3%的置信度认定右图是长臂猫的图像。

这个现象说明模型并未真正理解图像的本质结构。模型构建的是一种内部表征来描述自然图像,但分布外的数据点就能轻易突破这种表征的局限。

2014年Christian Szegedy做过一个有趣的实验:他从CIFAR-10数据集选了几张图片,试图用反向传播把它们逐步转换成飞机,想观察图像是如何一步步接近飞机的样子。

 

https://avoid.overfit.cn/post/815495f184a049389d702becdb972067

http://www.rkmt.cn/news/182952.html

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