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专利号: 2021113323523
申请人: 中南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于免疫理论的对抗图像攻击方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、基于图像像素的位置关系,利用神经网络损失函数的梯度学习每一个像素所占的权重值,得到注意力权重,将注意力权重与像素值相乘后输入激活函数,得到注意力类激活图Ac(i, j),所述类激活图表征图像目标像素;

k

S2、通过掩码B 随机掩盖注意力类激活图Ac(i, j),获取对图像中非目标像素攻击无效的注意力激活图 ,利用图像中非目标像素攻击无效的注意力激活图 获取分类特征向量 ;

S3、将分类特征向量 输入泛化性鲁棒损失函数,计算梯度值,利用梯度值对神经网络进行反向传播,训练所述神经网络。

2.根据权利要求1所述的基于免疫理论的对抗图像攻击方法,其特征在于,步骤S1中,注意力类激活图Ac(i, j)的表达式为:;

其中,Ac(i, j)表示第c个通道下(i, j)位置的注意力类激活图;f1×1conv(·)代表1x1卷积; , 分别表示第c个通道下高度位置为h的水平注意力权重和第c个通道下高度位置为w的垂直注意力权重, 是sigmoid激活函数,xc(i, j)表示第c个通道下宽度位置为j、高度位置为i的图像特征。

3.根据权利要求1所述的基于免疫理论的对抗图像攻击方法,其特征在于,步骤S2中,对非目标像素攻击无效的注意力激活图 的表达式如下:;

k

其中α为抑制因子,B (i, j)表示当注意力激活图Ac(i, j)掩码位置(i, j)处像素值为

0时,第c个通道下(i, j)位置保持原来的值,否则乘以抑制因子α。

4.根据权利要求1~3之一所述的基于免疫理论的对抗图像攻击方法,其特征在于,步骤S2中,分类特征向量 的表达式为: ;其中S(·)表示Softmax(·)分类器;AvgPool(·)表示全局平均池化;FC(·)表示全连接层。

5.根据权利要求1~3之一所述的基于免疫理论的对抗图像攻击方法,其特征在于,步骤S3中,泛化性鲁棒损失函数 的表达式为:;

其中, ,s,m和b表示超参

数,WL表示第L维权重子向量,l=1,2,...L,L是权重子向量维数; 1y表示示性函数,||·||表示求模长运算,S(·)表示Softmax(·)分类器; 表示权重向量,表示特征子向量, 表示权重向量与特征向量的余弦夹角。

6.根据权利要求1~3之一所述的基于免疫理论的对抗图像攻击方法,其特征在于,还包括:

S4、将图像输入训练后的神经网络,识别图像类别。

7.一种计算机装置,包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序;其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序,以实现权利要求1~6之一所述方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序/指令;其特征在于,所述计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1~6之一所述方法的步骤。

9.一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令;其特征在于,该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1~6之一所述方法的步骤。