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Bridging Symmetry and Robustness: On the Role of Equivariance in Enhancing Adversarial Robustness

Created by
  • Haebom

저자

Longwei Wang, Ifrat Ikhtear Uddin, KC Santosh, Chaowei Zhang, Xiao Qin, Yang Zhou

개요

심층 신경망은 미세한 입력 변화에 취약하여 적대적 예제에 의해 쉽게 공격받을 수 있습니다. 적대적 훈련은 일반적인 방어 전략이지만, 계산 비용이 많이 들고 깨끗한 데이터 정확도를 손상시킬 수 있습니다. 본 연구에서는 그룹 등변환 컨볼루션(회전 및 스케일 등변환 레이어)을 표준 컨볼루션 신경망(CNN)에 통합하여 적대적 견고성에 대한 아키텍처적 접근 방식을 조사합니다. 제안된 두 가지 아키텍처는 병렬 디자인과 캐스케이드 디자인이며, CIFAR-10, CIFAR-100, CIFAR-10C 데이터셋에서 FGSM 및 PGD 공격에 대해 적대적 견고성과 일반화를 일관되게 향상시켰습니다.

시사점, 한계점

시사점:
대칭성을 고려한 아키텍처는 적대적 공격에 대한 견고성을 향상시킬 수 있습니다.
적대적 훈련 없이도 견고성을 개선할 수 있습니다.
CLEVER 프레임워크에서 더 엄격한 인증된 견고성 범위를 제공합니다.
데이터 증강 기반 방어의 효율적이고 원리적인 대안이 될 수 있습니다.
한계점:
구체적인 한계점에 대한 언급은 논문 요약에 포함되지 않음. (논문 상세 내용을 확인해야 함)
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