只需修改一个像素,让神经网络连猫都认不出 | 论文+代码

2023-05-16

夏乙 编译整理
量子位 出品 | 公众号 QbitAI

想骗过神经网络,让它认错图像,需要对图像做多少修改?

一个像素就够了。

一项来自日本的研究表明,改动图片上的一个像素,就能让神经网络认错图,甚至还可以诱导它返回特定的结果。

研究由日本九州大学的Jiawei Su、Danilo Vasconcellos Vargas和Kouichi Sakurai三人共同完成,他们不仅写论文详细介绍了这项改一个像素就骗过神经网络的神技,还开源了相应的Keras实现。这项技术被称为“一像素攻击”(One Pixel Attack)。

 可惜了VGG一世英名,连猫都认错

在CIFAR-10和ImageNet两个数据集上,一像素攻击分别实现了68.36%和41.22%的成功率。

一个像素,怎么攻击神经网络?

实验在CIFAR-10和ImageNet数据集上进行,我们以CIFAR-10为例来做一下说明。CIFAR-10是一个图像识别数据集,包含60000张32×32像素的RGB彩色图片,共10类。神经网络在这个数据集上的任务,就是正确预测图片所属的分类。

而一像素攻击的目标,是通过从图片上选定一个像素,更改它的颜色来制造对抗性图像,改变神经网络输出的类别标签,降低对正确类别的置信度,提高对其他某个类别的置信度。也就是说,让神经网络将它分到错误的类别。

任务看似简单,但是,32×32=1024个像素,该选哪一个?改成什么颜色?

这些研究人员用了一种名叫差分进化(Differential Evolution,简称DE)的进化算法(Evolutionary Algorithm)。

具体来说,首先要通过随机修改像素来生成400个对抗样本,输入到神经网络中;然后,将这些修改像素的位置和颜色结合起来,再生成400个对抗样本,输入到神经网络中;接下来,如果某个新样本与父代相比,降低了神经网络对正确类别的置信度,就将用这个样本上修改的像素替换父代,作为目前已知的最优解。

之后就要多次重复以上三步,然后在最后一次迭代时,选出将神经网络对正确类别的置信度降得最低的对抗样本。

如果有其他类别的置信度高于正确类别最终的置信度,我们就成功了。最后选出的样本就是我们所要的结果。

在对全卷积神经网络(AllConv)、Network
in Network(NiN)、VGG16、和AlexNet的测试中,这种方法取得的成功率如下表所示:

 表中的targeted attack,指的是在攻击中让神经网络将图像误认为特定某个类别

几位研究人员还把这种方法用在了ImageNet上,将图像大小统一为227×227,大约是CIFAR-10图像尺寸的50倍。

在ImageNet上的测试表明,这种欺骗神经网络的方法也适用于分辨率比较高的图像。

据论文介绍,DE方法不会像基于梯度的方法那么容易陷入局部最小值,也不需要关于攻击目标系统的太多信息,因此生成的对抗样本适用于多种神经网络。

相关链接

论文 One pixel attack for fooling deep neural networks
https://arxiv.org/pdf/1710.08864.pdf

Keras实现
https://github.com/Hyperparticle/one-pixel-attack-keras

开头提到的迷幻贴 Adversarial Patch
https://arxiv.org/pdf/1712.09665.pdf

加入社群

量子位AI社群13群开始招募啦,欢迎对AI感兴趣的同学,加小助手微信qbitbot5入群;


此外,量子位专业细分群(自动驾驶、CV、NLP、机器学习等)正在招募,面向正在从事相关领域的工程师及研究人员。


进群请加小助手微信号qbitbot5,并务必备注相应群的关键词~通过审核后我们将邀请进群。(专业群审核较严,敬请谅解)

诚挚招聘

量子位正在招募编辑/记者,工作地点在北京中关村。期待有才气、有热情的同学加入我们!相关细节,请在量子位公众号(QbitAI)对话界面,回复“招聘”两个字。

量子位 QbitAI · 头条号签约作者

վ'ᴗ' ի 追踪AI技术和产品新动态


本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

只需修改一个像素,让神经网络连猫都认不出 | 论文+代码 的相关文章

  • 二分搜索只能用来查找元素吗?

    预计阅读时间 xff1a 6 分钟 二分查找到底能运用在哪里 xff1f 最常见的就是教科书上的例子 xff0c 在有序数组中搜索给定的某个目标值的索引 再推广一点 xff0c 如果目标值存在重复 xff0c 修改版的二分查找可以返回目标值
  • 2020员工数将超阿里腾讯!字节创始人张一鸣说:当下更需专注,未来值得期待...

    刚刚 xff0c 有一家互联网公司宣布2020年员工人数要超过阿里 腾讯 xff0c 这就是字节跳动 xff01 张一鸣近日发了一封全员信 xff1a 字节跳动8周年 xff1a 往事可以回首 xff0c 当下更需专注 xff0c 未来值得
  • 字节跳动 前端面经(4轮技术面+hr面)

    作者 xff1a 甘先森 https juejin im post 5e6a14b1f265da572978a1d3 笔者读大三 xff0c 前端小白一枚 xff0c 正在准备春招 xff0c 人生第一次面试 xff0c 投了头条前端 xf
  • 就是你把所有代码全写在一个类里的?

    来源 https urlify cn 6jQRN3 最近 xff0c 在对已有项目进行扩展的时候 xff0c 发现要改动的一个类它长900行 xff0c 开放了近40个public接口 xff0c 我流着泪把它给改完了 为了防止这样的惨剧再
  • 如何实现一个高性能可渲染大数据的Tree组件

    作者 xff1a jayzou https segmentfault com a 1190000021228976 背景 项目中需要渲染一个5000 43 节点的树组件 xff0c 但是在引入element Tree组件之后发现性能非常差
  • 白剽,2020年最牛AI技术,各个都有代码

    来源 xff1a Reddit 编辑 xff1a 科雨 2020年 xff0c 想必各国的人民都被新冠病毒支配得瑟瑟发抖 不过 xff0c 这并不影响科研工作者的工作态度和产出质量 疫情之下 xff0c 通过各种方式 xff0c 全球的研究
  • 图解:卷积神经网络数学原理解析

    原标题 Gentle Dive into Math Behind Convolutional Neural Networks 作 者 Piotr Skalski 编 辑 Pita 翻 译 通夜 xff08 中山大学 xff09 had in
  • 【第二弹】这可能是进达摩院最好的机会了!

    很长时间没有更新公众号了 xff0c 最近在准备一些其他节目 xff0c 和小伙伴们说声抱歉了 但是 xff0c 虽然近期没有文章 xff0c 福利是不能少的 早在半年前 xff0c 我发过一篇文章 xff1a 这可能是进达摩院最好的机会了
  • Hadoop入门-WordCount示例

    WordCount的过程如图 xff0c 这里记录下入门的过程 xff0c 虽然有很多地方理解的只是皮毛 Hadoop的安装 安装比较简单 xff0c 安装完成后进行单机环境的配置 hadoop env sh 指定JAVA HOME spa
  • Phaser入门教程

    入门教程 xff0c 我可不会讲什么概念 xff0c 我只会讲一个入门例子 xff0c 通过这个例子 xff0c 你就知道 phaser有多么强大 xff0c 而照着这个例子做 xff0c 你就能知道怎么使用 phaser了 需要说明的是
  • IDEA插件activiti工具actiBPM

    最新的IDEA中Marketplace搜索不到actiBPM xff08 2020 2 xff09 离线安装 下载https plugins jetbrains com 选择版本 导入jar 重启IDEA 验证 右键新建 表明添加成功 使用
  • 【内推找我】阿里社招面试16轮,终于拿到offer(2020年2月更新)

    内推私信我 xff0c 标题党了 xff0c 其实是这么回事 一 背景及原因 个人背景 xff1a 17年普本毕业Java开发 想换工作原因 xff1a 19年7月公司裁员了一波 xff0c 内部较动荡 xff0c 想看看外面机会 xff1
  • MPU6050介绍及姿态解算

    1 介绍 xff1a MPU6050 是 InvenSense 公司推出的全球首款整合性 6 轴运动处理组件 xff0c 相较于多组件方案 xff0c 免除了组合陀螺仪与加速器时之轴间差的问题 xff0c 减少了安装空间 xff08 1 x
  • 网络编程——Socket(套接字)

    网络编程 网络编程的目的就是指直接或间接地通过网络协议与其他计算机进行通讯 网络编程中 有两个主要的问题 xff0c 一个是如何准确的定位网络上一台或多台主机 xff0c 另一个就是找到主机后 如何可靠高效的进行数据传输 在TCP IP协议
  • 【Linux 驱动】netfilter/iptables (三) 注册和注销Netfilter hook

    继前面介绍了 netfilter hook xff0c 这里我们开始进行简单的实例讲解 xff0c 主要是Netfilter hook的注册与注销 xff1a wqlkp c xff1a span class hljs preprocess
  • Uboot网络设备驱动(一)---两种连接架构

    本系列将针对NXP的s32v234芯片及s32v234evb开发板讲解Uboot中网络相关的设备驱动程序 本文前提是你有基本的计算机网络知识 xff08 TCP IP协议及OSI ISO七层网络协议 xff09 一般BSP工程师涉及的主要工
  • ESP8266物联网远距离控制实现

    ESP8266物联网远距离控制实现 转载请注明出处 xff01 重要的事情放在前面源码在GitHub上面欢迎issue xff0c 如果可以的话Star一下也是表示对作者的支持 有很多不足 xff0c 希望可以得到指教 https gith
  • JACK报错(Ensure Jack server is installed and started)&多用户编译

    目录 报错内容 报错原因 解决方法 备注 报错内容 20 4823 23656 Ensure Jack server is installed and started FAILED bin bash c 34 prebuilts sdk t
  • linux常用命令

    linux常用命令 pwd 查看当前工作目录的绝对路径 cat input txt 查看input txt文件的内容 cat v input txt 查看input txt文件的编码格式 sed
  • UML中类的关系:关联关系、聚合关系、依赖关系、泛化关系、实现关系

    一 关联关系 关联关系是一种结构化的关系 xff0c 指一种对象和另一种对象有联系 给定关联的两个类 xff0c 可以从其中的一个类的对象访问到另一个类的相关对象 在UML图中 xff0c 关联关系用一条实线表示 另外 xff0c 关联可以

随机推荐

  • 互补滤波

    互补滤波 加速度计对小车的加速度比较敏感 xff0c 取瞬时值计算倾角误差比较大 xff1b 而陀螺仪积分得到的角度不受小车加速度的影响 xff0c 但是随着时间的增加积分漂移和温度漂移带来的误差比较大 所以这两个传感器正好可以弥补相互的缺
  • Linux 网络通讯 : smbclient 命令详解

    smbclient命令属于samba套件 xff0c 它提供一种命令行使用交互式方式访问samba服务器的共享资源 语法 smbclient 选项 参数 选项 B lt ip地址 gt xff1a 传送广播数据包时所用的IP地址 xff1b
  • 云计算的三种部署模式:公有云、私有云、混合云

    随着云时代的到来 xff0c 慢慢的演化出了更有针对性的产品服务 xff0c 公有云 xff0c 私有云 xff0c 混合云 那么这三者之间有什么区别呢 xff1f 我们用打比方的方式来说明 例如我们来到一个城市需要睡觉 xff0c 就要去
  • 机器学习之随机森林(sklearn)

    文章目录 1 概述1 1 集成算法的概述1 2 sklearn中的集成算法 2 RandomForestClassfier2 1 重要参数2 1 1 控制基评估器的参数2 1 2 n estimators2 1 3 random state
  • AM5728 高性能计算(并行计算)OpenCL/OpenMP简介及测试

    一 OpenCL OpenMP简介 OpenCL Open Computing Language 是一个为异构平台编写程序的框架 xff0c 属于API xff0c 和OpenGL架构类似 xff0c 此异构平台可由CPU xff0c GP
  • Linux线程调度

    对于一个嵌入式多任务 多线程操作系统 xff0c 所启动的应用进程至少拥有一个线程或多个线程 xff0c 线程在进程中执行代码 一个进程能够 同时 运行多个线程 xff0c 同时 加上引号 xff0c 因为实际上 xff0c 在单处理CPU
  • /usr/bin/xauth: file /.../.Xauthority does not exist

    继我这篇博客解决了x11forwarding问题 xff0c 安装了xorg x11 xauth后 xff0c 又出现了新问题 xff0c Xauthority does not exist xff0c 真是够了 https blog cs
  • ORB-SLAM2在window下的配置 (4)

    配置DBoW2 接下来谈一谈DBoW2的配置 xff0c 难度稍微大一点点 xff0c 它存在于ORB SLAM2的源码中 xff0c 其作者也说了 xff0c 它跟g2o一样都被修改过了 xff0c 所以我们还是直接用ORB SLAM2自
  • ORB-SLAM2在window下的配置 (7)[END]

    部署ORB SLAM2 此系列博客终于接近尾声 xff0c 走过前方配置依赖库的漫漫长路 xff0c 我们终于要来部署ORB SLAM2了 xff01 ORB SLAM2源码下载 xff1a https github com raulmur
  • ubuntu18.04 apt源的添加、修改

    1 软件源 在Ubuntu下 安装软件常时 xff0c 常用apt命令如下 sudo apt get install name 如果源里面没有找到name xff0c 则无法安装该软件 2 源安装的原理 Ubuntu 自带了 apt的软件包
  • H3C链路聚合

    实验拓扑 图 1 1 注 xff1a 如无特别说明 xff0c 描述中的 R1 或 SW1 对应拓扑中设备名称末尾数字为 1 的设备 xff0c R2 或 SW2 对应拓扑中设备名称末尾数字为 2 的设备 xff0c 以此类推 xff1b
  • MapReduce实现二次排序

    默认情况下 xff0c Map输出的结果会按照key进行排序 xff0c 但在实际的应用中 xff0c 有时间我们不仅要对key进行排序 xff0c 同时还要对value进行排序 xff0c 这时候就要用到mapreduce中的二次排序 一
  • rosbag 从旧topic,迁移到新topic

    rosbag 从旧topic xff0c 迁移到新topic source 目标devel setup bash文件生成rules bmr迁移规则 rosbag check in bag g rules bmr修改迁移规则文件rules b
  • 研究生阅读文献技巧

    研究生如何做文献阅读和阅读笔记 以后大部分内容综合自PPT 研究生如何做文献阅读和阅读笔记 和 How to Read Paper 若侵权删 首先是一位研究生老师的建议 xff1a 今后大家提交的论文阅读笔记和工作报告尽量用英文写 可以直接
  • asp.net中执行exe应用程序

    在asp net中执行应用程序有两种方法 xff1a 1 调用win32函数ShellExecute 2 用 NET Framework中的Process类 下面我分别用这两种方法执行Windows中的记事本程序notepad exe 新建
  • Win10 安装Tensorflow-GPU版教程(附CUDA安装 could not fine compatible graphic hardware问题解答)

    入了深度学习的坑 xff0c 需要搭建Tensorflow环境 xff0c 虽然渣渣显卡 xff0c 但是总比CPU来得快 xff0c 果断选择GPU版 在网上找了很多资料 xff0c 受益颇多 但是由于tensorflow最近更新了 xf
  • 带你了解无人机的大脑-飞控

    无人机大脑 xff1a 飞控 无人机之所以能够在空中自主飞行就是因为无人机也和人一样 xff0c 也拥有一个大脑 xff0c 究竟是什么样的一个大脑才能够控制一架飞机在空中自动驾驶呢 xff1f 一起来看看 通俗点说 xff0c 能够自主起
  • STM32F103串口(ISP)下载

    1 ISP简介 ISP Iin System Programming 在系统可编程 xff0c 指电路板上的空白器件可以编程写入最终用户代码 xff0c 而不需要从电路板上取下器件 xff0c 已经编程的器件也可以用SP方式擦除或再编程 I
  • 用Docker搭建更酷的本地开发环境

    以前要在本地跑一些有意思的工程和实验 xff0c 都需要通过在本地装上一大堆软件来实现 最近发现有一种更酷的方式 xff1a Docker 用Docker在本地搭建开发环境有一系列显而易见的优势 xff1a 不用依赖公司的资源 xff0c
  • 只需修改一个像素,让神经网络连猫都认不出 | 论文+代码

    夏乙 编译整理 量子位 出品 公众号 QbitAI 想骗过神经网络 xff0c 让它认错图像 xff0c 需要对图像做多少修改 xff1f 一个像素就够了 一项来自日本的研究表明 xff0c 改动图片上的一个像素 xff0c 就能让神经网络