定制化对抗训练Customized Adversarial Training

CAT: Customized Adversarial Training for Improved Robustness
Minhao Cheng, Qi Lei, Pin-Yu Chen, Inderjit Dhillon, Cho-Jui Hsieh
arXiv preprint arXiv:2002.06789

作者提出定制化对抗训练(Customized Adversarial Training, CAT),通过解决和one-hot的问题改善对抗训练。

  • Auto-tuning for adversarial training
    的问题:不应该为每个样本分配相同的较大的。一些样本与决策边界非常近,他们应该使用较小的,否则对抗训练将放弃这些样本。
    解决方案:在训练过程中为每个样本分配一个合适的
  • Adaptive label uncertainty for adversarial training
    One-hot的问题:对抗训练的损失促使预测匹配one-hot label(例如,二分类的[1, 0])。如果一个样本被扰动,则预测不应该保持one-hot。例如,如果一个样本被干扰到决策边界上,那么预测应该为[0.5, 0.5],而不是[1, 0]。
    解决方案:adaptive label smoothing。给定one-hot标签,对其做平滑

    其中,。设,,则
  • the final objective function
    \min _{\theta} \frac{1}{n} \sum_{i=1}^{n} \max _{\boldsymbol{x}_{i}^{\prime} \in \mathcal{B}\left(\boldsymbol{x}_{i}, \epsilon_{i}\right)} \ell\left(f_{\theta}\left(\boldsymbol{x}_{i}^{\prime}\right), \tilde{y}_{i}\right)
    s.t. \epsilon_{i}=\underset{\boldsymbol{\epsilon}}{\operatorname{argmin}}\left\{\max _{\boldsymbol{x}_{i}^{\prime} \in \mathcal{B}\left(\boldsymbol{x}_{i}, \epsilon\right)} f_{\theta}\left(\boldsymbol{x}_{i}^{\prime}\right) \neq y_{i}\right\}
  • CAT algorithm
    CAT algorithm

你可能感兴趣的:(定制化对抗训练Customized Adversarial Training)