统计学及其接口

第17卷(2024年)

编号1

纪念赵林成教授的专刊

对抗性机器学习中基于鲁棒马氏距离估计的异常样本检测

页:91 – 106

内政部:https://dx.doi.org/10.4310/23-SII818

作者

万田(首都师范大学,北京,中国)

张凌月(首都师范大学,中国北京)

崔恒健(首都师范大学,北京,中国)

摘要

针对基于深度学习的计算机视觉中的异常样本检测问题,重点研究了两类异常样本:离群样本和对抗样本。这些异常样本的存在会显著降低深度学习模型的性能和鲁棒性,从而在关键领域带来安全风险。为了解决这个问题,我们提出了一种将稳健马氏距离(RMD)估计与预处理卷积神经网络(CNN)模型相结合的方法。RMD估计涉及使用最小协方差矩阵行列式(MCD)、$T$型和$S$估计量。此外,我们从理论上分析了$T$型估计器的崩溃点和影响函数。为了评估我们方法的有效性和鲁棒性,我们使用了公共数据集、CNN模型和该领域常用的对抗性样本生成算法。实验结果证明了该算法在检测异常样本方面的有效性。

关键词

异常样本检测,MCD估计器,$T$型估计器,分解点,影响函数

2010年数学学科分类

初级62G35、62H30。次要62H35。

收到日期:2022年11月3日

2023年8月24日接受

出版日期:2023年11月27日