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专利号: 2022114689936
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于经验精确Nesterov动量的提升对抗样本可转移性的方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,获取经验动量,并经迭代训练得到预训练的经验动量;

S2,获取精确Nesterov动量;

S3,将预训练的经验动量与精确Nesterov动量结合并应用于对抗攻击以提升对抗样本的可转移性;

S1中,经验动量的获取步骤为:

S11,对输入图像x执行随机通道交换操作;将输入图像x表示为一个RGB三元组(R,G,B),其中三元组的每一个元素分别表示对应的通道,经过随机通道交换后的图像被表示为S(x),那么S(x)∈{(R,G,B),(R,B.G),(G,R,B),(G,B,R),(B,R,G),(B,G,R)};

S12,将S(x)输入给源模型f以导出模型f(S(·);θ);

S13,通过基于梯度的攻击在导出模型f(S(·);θ)上预扰动输入图像x;在预扰动的过程中累积梯度以得到经验动量;

获取精确Nesterov动量的步骤为;

' '

S21,令当前数据点为x ,当前精确Nesterov动量为g,那么先后沿着当前数据点x的梯度方向和动量方向即可得到更加细致的预更新点:其中,λ和ξ为超参数,grad(·)表示梯度函数;

S22,计算预更新点的梯度以修正预更新,并将修正后的预更新向量作为新的精确Nesterov动量:其中,β和γ为超参;

以基于精确Nesterov动量的迭代快速梯度符号法为例,其第t次迭代过程可以被描述为(2)、(3)、(4)式:其中gt表示经过t次迭代的动量,且g0=0,μ表示衰减因子,α表示步长, 表示梯度算子,J表示损失函数,f表示参数为θ的源模型,y表示真实标签,||·||1表示L1范数, 表示第t次迭代时的对抗样本,Clip(x,∈){x}表示将x截断到[x‑∈,x+∈]内,sign(·)表示符号函数;

所述S3的具体步骤包括:

exp

S31,将步长α初始化为 将经验动量g 初始化为0;

S32,将样本 初始化为干净样本x;

S33,对样本 执行随机通道交换操作;将样本 表示为一个RGB三元组(R,G,B),其中三元组的每一个元素分别表示对应的通道,经过随机通道交换后的图像被表示为那么S34,将 输入给源模型f以导出模型f(S(·);θ);

S35,对样本 进行预更新得到预更新点

exp

S36,更新经验动量g :

S37,向样本 添加对抗扰动:

S38,重复步骤S33‑S37 T次;

S39,重复步骤S32‑S38直至训练epochs次,以得到一个预训练的经验动量;

S310,将对抗样本 初始化为干净样本x,将动量gt‑1初始化为经验动量;

S311,执行(2)、(3)、(4)式更新gt‑1和 得到gt和S312,执行步骤S311 T次;

S313,输出对抗样本

2.根据权利要求1所述的基于经验精确Nesterov动量的提升对抗样本可转移性的方法,其特征在于,重复步骤S11‑S13,并对经验动量进行迭代训练,获取预训练的经验动量。

3.基于经验精确Nesterov动量的提升对抗样本可转移性的系统,其特征在于,执行权利要求1或2所述的方法,包括:经验动量训练模块、精确Nesterov动量获取模块以及结合应用模块;

经验动量训练模块,用于获取经验动量,并经迭代训练得到预训练的经验动量;

精确Nesterov动量获取模块,用于获取精确Nesterov动量;

结合应用模块,用于将预训练的经验动量与精确Nesterov动量结合并应用于对抗攻击以提升对抗样本的可转移性。

4.一种计算机存储介质,存储有可读程序,其特征在于,当程序运行时,执行权利要求

1‑2任一项所述的方法。

5.一种设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器、用于存储一个或多个程序的存储器;

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器执行如权利要求1‑2中任一项所述方法。