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现代社会中,图像识别已经是非常重要的计算机算法了,广泛运用于医疗、安保、自动驾驶等多个领域。然而该算法一定是安全的吗?很遗憾绝大多数的图像识别算法都是有漏洞的。尤其对于深度学习类的图像识别算法,可以使用特殊的手段来进行干扰,对于图像x与一个图像识别网络A(x),我们可以训练另一个神经网络B,该网络的输入是图片(或无输入),输出是精心设计的色块或噪声信号,神经网络的误差函数定义为:
- (y - A(B + x))^2
即将神经网络B的输出叠加在原图像上,令这个叠加后的图像尽可能的降低神经网络A的识别正确率。
我们使用手写数字识别网络来验证这个想法:第一组实验里,我们在图像中加入三行条状遮挡物,结果神经网络的识别准确率由0.9下降到0.6;第二组实验里,我们在整张图片中加入微弱的噪声,结果神经网络的识别准确率由0.9下降到0.44。从图片中可以看出,这种遮挡对于人眼是无效的,但是却能强烈的干扰图像识别算法。这提示我们在训练图像识别网络时,要在网络中人为引入噪声增加网络的耐受性;同时切记不可将重要的网络泄露出去,给别有用心者以机会。
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