基于差分进化的神经网络通用扰动生成方法

来源：计算机应用杂志2023年第11期北京时间：

作者：高乾顺, 范纯龙, 李炎达, 滕一平

单位：沈阳航空航天大学 计算机学院，沈阳 110136

摘要：针对超球面通用攻击（HGAA）算法中通用扰动搜索始终限定在空间球面上，不具有球内空间搜索能力的问题，提出一种基于超球面的差分进化算法。该算法将搜索空间扩大到球面内部，并通过差分进化（DE）算法搜索最优球面，从而生成愚弄率更高、模长更低的通用扰动。此外，分析了种群数量等关键参数对该算法的影响，并且测试了该算法生成的通用扰动在不同神经网络模型上的性能。在CIFAR10和SVHN图像分类数据集上进行验证，该算法与HGAA算法相比愚弄率最多提高了11.8个百分点。实验结果表明，该算法扩展了HGAA算法的通用扰动搜索空间，降低了通用扰动的模长，提高了通用扰动的愚弄率。

关键词：对抗攻击,通用扰动,神经网络,超球面攻击,差分进化算法

基金资助：国家自然科学基金资助项目(61902260);辽宁省教育厅科学研究项目(JYT2020026)