引用格式:周瑞豐,欒瑞鵬,張超. 可解釋的深度網(wǎng)絡抗噪音干擾性逐層評估方法[J].網(wǎng)絡安全與數(shù)據(jù)治理,2025,44(9):46-50.
引言
隨著神經(jīng)網(wǎng)絡在圖像分類[1]、語義分割[2]等領域的長足發(fā)展,其被廣泛地應用于工業(yè)生產(chǎn)[3]、自動駕駛[4]、醫(yī)學[5]等新的任務場景中。然而,這些新的任務場景往往更加復雜,其中包含著干擾輸入數(shù)據(jù)的多種噪音,會顯著影響網(wǎng)絡的性能。同時,在這些任務場景中,網(wǎng)絡判斷出錯所造成的后果往往要更加嚴重。因此,如何評估網(wǎng)絡對任務場景中噪音的抗干擾性,從而判斷網(wǎng)絡在該任務場景中的適用性,成為了一個需要解決的問題。
目前,通過生成讓網(wǎng)絡判斷出錯的最小擾動的對抗樣本[6-8]或者生成任務場景[9-10]中常見的模擬噪音都可以作為生成噪音的方法,并進一步得到網(wǎng)絡在面對噪音下的數(shù)值化抗干擾性指標。但是,現(xiàn)有的網(wǎng)絡評估方法大多對網(wǎng)絡整體進行評估,無法分析噪音對網(wǎng)絡輸出的影響機理,缺乏可解釋性,并且評估結果也無法對網(wǎng)絡改進起到積極的指導作用。
為了解決上述問題,本文引入基于閔可夫斯基差的線性可分性度量(Minkowski Difference based Linear Separability Measure, MDLSM)作為分類神經(jīng)網(wǎng)絡的隱層分析工具,借助MDLSM對網(wǎng)絡隱層的數(shù)據(jù)映射行為進行分析,得到噪音對網(wǎng)絡各個隱層的擾動,確定噪音對網(wǎng)絡的影響機理,從而實現(xiàn)網(wǎng)絡的可解釋性抗干擾性逐層評估。
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作者信息:
周瑞豐1,欒瑞鵬2,張超1
(1.大連理工大學數(shù)學科學學院,遼寧大連116024;
2. 91550部隊,遼寧大連116023)