基于生成式对抗网络的人脸属性识别对抗攻击研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:moqianru
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着互联网的普及与面部识别和分析系统的成熟,人们的生活变得更加智能化,但是另一方面,网络隐私安全问题也被暴露出来。用户上传至社交媒体平台的照片被诸多算法进行特征识别、表情分析和其它个人信息的提取,用户信息在不知情的状况下被泄漏,甚至被非法开采和使用。个人信息泄露事件频发,用户隐私保护需求日益迫切。为了更好地保护用户隐私,本文针对用户头像的人脸属性识别采取应对措施,提出一种基于生成式对抗网络的对抗攻击算法,并将此算法应用于人脸属性识别研究领域,包括表情识别和年龄识别,使其可以成功地欺骗神经网络模型进行错误分类,从而防止用户信息在未经允许与授权的情况下被非法收集与利用。论文的主要内容包括:首先,针对目前一些主流的对抗攻击算法中存在的需要了解目标模型网络参数与梯度信息,不适用于现实世界的问题,提出一种基于生成式对抗网络的对抗攻击算法。在生成器模型的训练过程中,定义三种损失函数分别对模型攻击、样本真实度以及对抗扰动幅度进行约束,并定义一种扰动控制策略,进一步控制生成对抗样本的扰动幅度,避免发生失真现象。在MNIST数据集上与FGSM对抗攻击算法进行实验对比,实验结果表明,本文提出的对抗攻击算法可以在不了解目标模型的网络结构及参数的情况下实现攻击,并达到99%的对抗攻击率,相比FGSM算法提升了约2%。其次,将提出的对抗攻击算法应用于人脸属性识别研究领域,与二分类人脸表情识别任务相结合,成功实现人脸表情识别模型的攻击。在Celeb A数据集上与Adv GAN攻击算法进行了实验对比,实验结果表明,本文提出的对抗攻击算法相比Adv GAN算法攻击率提升了2.47%,样本的扰动程度下降了9.56%,证明本文提出的扰动控制策略可以帮助生成质量更高的对抗样本。最后,对提出的对抗攻击算法与人脸属性识别领域的结合应用进一步扩展,应用于多分类人脸年龄识别领域,成功实现人脸年龄识别模型的有目标攻击和无目标攻击。在人脸年龄识别模型的训练过程中,增加了识别容错机制,并使用标签平滑和模型融合的优化策略以提高模型识别成功率。实验结果表明,本文提出的算法对人脸年龄识别模型成功实现攻击,使其识别准确率从79.36%下降至4.52%,证明了本文提出的对抗攻击算法在连续属性多分类任务中的有效性。本文将提出的对抗攻击算法应用于人脸属性识别领域,以一种新视角来为用户隐私保护提供方法。实验结果证明了本文算法的有效性以及在用户隐私保护领域的可行性。
其他文献
学位
学位
随着应用于物联网的无线互联芯片的不断发展与创新,可穿戴医疗以及植入式生命特征检测等物联网设备现已被广泛应用于生物医疗、工业监测和短距离无线通信等领域,并引起广泛关注。本论文主要涉及超低功耗射频接收机芯片的相关电路设计与研究工作,主要研究内容如下:1.超低功耗射频接收机芯片的整体方案设计:先对低功耗射频接收机芯片的各种架构进行分析和对比,再基于2.4 GHz频段使用片上抽头电容谐振器,在节省了芯片面
学位
学位
研究背景与目的食管癌(Esophageal cancer)是世界上最常见的恶性肿瘤之一,是全球第六大癌症死亡原因。食管癌的高发病率和高死亡率以致其成为全球癌症死亡和负担的主要原因之一。早期准确诊断食管癌对患者的生存和改善不同分期食管癌的治疗选择具有重要意义。饱和脂肪酸被视为多种癌症的危险因素。然而,迄今为止的证据并不能充分的证明他们如何准确地促进癌症发展,仍需要大量研究来证明。代谢组学可以从人体代
实时延迟线能够使信号延迟一段时间,从而满足系统对于信号时域和相位等方面的需求,因此被广泛应用于超宽带波束形成系统中,为信号提供实时的延迟补偿。随着对于相控阵雷达扫描角度更加精细化的需求,也对实时延迟线的延迟精度和延迟范围提出了更高的要求。为了使实时延迟线更好地应用于超宽带发射机中,研究兼顾高延迟精度和宽延迟范围的多通道实时延迟阵列具有十分重要的意义。本文立足于延迟精度和延迟范围的指标要求,设计了一
学位
学位
随着机器人技术在焊接领域得到广泛应用,面向三维空间焊缝的机器人无示教智能焊接需求逐渐增多。其中,空间焊缝的准确感知和特征提取是实现机器人智能焊接的关键,其精度直接影响着最终的焊接质量。此外,面对复杂多样的焊接场景,往往需要由多个机器人同时进行协作焊接,因此多机器人之间的任务协调及规划问题也是提高作业效率的难点所在。以此为背景,本文针对复杂焊接作业应用场景中的三维空间焊缝特征提取与多机器人任务规划等