There are several problems with the robustness of Convolutional Neural Networks (CNNs). For example, the prediction of CNNs can be changed by adding a small magnitude of noise to an input, and the performances of CNNs are degraded when the distribution of input is shifted by a transformation never seen during training (e.g., the blur effect). There are approaches to replace pixel values with binary embeddings to tackle the problem of adversarial perturbations, which successfully improve robustness. In this work, we propose Pixel to Binary Embedding (P2BE) to improve the robustness of CNNs. P2BE is a learnable binary embedding method as opposed to previous hand-coded binary embedding methods. P2BE outperforms other binary embedding methods in robustness against adversarial perturbations and visual corruptions that are not shown during training.


翻译:动态神经网络(CNNs)的稳健性存在若干问题。 例如,对CNN的预测可以通过在输入中增加少量噪音而改变,当输入的分布因培训期间从未见过的变异而改变(例如模糊效应)时,CNN的性能会降低。用二进制嵌入取代像素值的方法可以用二进制嵌入来解决对抗性扰动问题,这成功地提高了稳健性。在这项工作中,我们建议用二进制嵌入(P2BE)像素到二进制嵌入(P2BE)来提高CNN的稳健性。P2BE是一种可学习的双进制嵌入方法,而不是以前的手动编码双进制嵌入方法。 P2BE比其他在对付对抗性扰动和视觉腐败的稳健性嵌入方法要优于其他在培训中未显示的二进制嵌入方法。

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