Graph deep learning models, such as graph convolutional networks (GCN) achieve remarkable performance for tasks on graph data. Similar to other types of deep models, graph deep learning models often suffer from adversarial attacks. However, compared with non-graph data, the discrete features, graph connections and different definitions of imperceptible perturbations bring unique challenges and opportunities for the adversarial attacks and defences for graph data. In this paper, we propose both attack and defence techniques. For attack, we show that the discrete feature problem could easily be resolved by introducing integrated gradients which could accurately reflect the effect of perturbing certain features or edges while still benefiting from the parallel computations. For defence, we propose to partially learn the adjacency matrix to integrate the information of distant nodes so that the prediction of a certain target is supported by more global graph information rather than just few neighbour nodes. This, therefore, makes the attacks harder since one need to perturb more features/edges to make the attacks succeed. Our experiments on a number of datasets show the effectiveness of the proposed methods.


翻译:图形革命网络(GCN)等图形深层次学习模型在图形数据上的工作表现显著。与其他类型的深层次模型类似,图形深层次学习模型经常遭受对抗性攻击。然而,与非图形数据相比,离散特征、图形连接和不可察觉的扰动的不同定义为对抗性攻击和图形数据防御带来了独特的挑战和机遇。在本文中,我们提出了攻击和防御技术。关于攻击,我们表明,通过引入能够准确反映某些特征或边缘在同时从平行计算中受益时被扰动的影响的综合梯度,离散特征问题很容易得到解决。关于防御,我们提议部分学习相近矩阵,以整合远节点的信息,从而使对某一目标的预测得到更多全球图形信息的支持,而不仅仅是几个相邻节点的支持。因此,攻击变得更难,因为需要渗透更多的特征/边缘才能使袭击成功。我们对一些数据集的实验显示了拟议方法的有效性。

2
下载
关闭预览

相关内容

因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
238+阅读 · 2020年4月19日
专知会员服务
109+阅读 · 2020年3月12日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
49+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
最新BERT相关论文清单,BERT-related Papers
专知会员服务
52+阅读 · 2019年9月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
25+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月12日
gan生成图像at 1024² 的 代码 论文
CreateAMind
4+阅读 · 2017年10月31日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Deflecting Adversarial Attacks
Arxiv
8+阅读 · 2020年2月18日
Generative Adversarial Networks: A Survey and Taxonomy
Arxiv
26+阅读 · 2018年2月27日
Arxiv
6+阅读 · 2018年2月24日
VIP会员
相关VIP内容
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
238+阅读 · 2020年4月19日
专知会员服务
109+阅读 · 2020年3月12日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
49+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
最新BERT相关论文清单,BERT-related Papers
专知会员服务
52+阅读 · 2019年9月29日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
25+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月12日
gan生成图像at 1024² 的 代码 论文
CreateAMind
4+阅读 · 2017年10月31日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
相关论文
Top
微信扫码咨询专知VIP会员