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SCAM: A Real-World Typographic Robustness Evaluation for Multimodal Foundation Models

Created by
  • Haebom

저자

Justus Westerhoff, Erblina Purellku, Jakob Hackstein, Leo Pinetzki, Lorenz Hufe

개요

본 논문은 다중 모달 기반 모델에서 텍스트와 시각적 콘텐츠 간의 상호 작용을 악용하는 활자 공격에 대한 연구를 다룹니다. 기존의 데이터셋이 크기와 다양성 면에서 제한적이라는 점을 지적하며, 실제 세계의 활자 공격 이미지를 포함하는 가장 크고 다양한 데이터셋인 SCAM을 소개합니다. SCAM은 수백 개의 객체 범주와 공격 단어에 걸쳐 1,162개의 이미지를 포함합니다. Vision-Language Models (VLMs)에 대한 광범위한 벤치마킹을 통해 활자 공격이 성능을 크게 저하시키는 것을 보여주고, 훈련 데이터와 모델 아키텍처가 이러한 공격에 대한 취약성에 영향을 미친다는 것을 확인합니다. 최첨단 Large Vision-Language Models (LVLMs)에서도 시각 인코더의 선택으로 인해 활자 공격이 지속되지만, 더 큰 Large Language Models (LLMs) 백본은 취약성을 완화하는 데 도움이 된다는 것을 밝힙니다. 또한, 합성 공격이 실제 세계(수기) 공격과 매우 유사하다는 것을 보여주어 연구에서의 활용을 검증합니다. robust하고 신뢰할 수 있는 다중 모달 AI 시스템을 향한 미래 연구를 촉진하기 위한 포괄적인 리소스와 경험적 통찰력을 제공하며, 데이터셋과 평가 코드를 공개합니다.

시사점, 한계점

시사점:
실제 세계 활자 공격 이미지를 포함하는 대규모 데이터셋 SCAM을 제공합니다.
활자 공격이 최첨단 VLMs의 성능을 크게 저하시킨다는 것을 실험적으로 증명합니다.
모델 아키텍처와 훈련 데이터가 활자 공격에 대한 취약성에 영향을 미친다는 것을 밝힙니다.
LLM 백본의 크기가 활자 공격에 대한 취약성을 완화하는 데 도움이 된다는 것을 보여줍니다.
합성 공격을 활용한 연구의 타당성을 검증합니다.
강력하고 신뢰할 수 있는 다중 모달 AI 시스템 개발을 위한 중요한 통찰력을 제공합니다.
한계점:
데이터셋의 범위가 넓지만, 여전히 모든 유형의 활자 공격이나 모든 객체 범주를 포괄하지 못할 수 있습니다.
본 연구에서 사용된 모델들이 모든 VLMs 또는 LLMs을 대표하지 못할 수 있습니다.
활자 공격에 대한 방어 기법에 대한 구체적인 제안은 제시되지 않았습니다.
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