FGSM、PGD、BIM对抗攻击算法实现

     

       本篇文章是博主在AI、无人机、强化学习等领域学习时,用于个人学习、研究或者欣赏使用,并基于博主对人工智能等领域的一些理解而记录的学习摘录和笔记,若有不当和侵权之处,指出后将会立即改正,还望谅解。文章分类在AI学习

       AI学习笔记(6)---《FGSM、PGD、BIM对抗攻击算法实现》

FGSM、PGD、BIM对抗攻击算法实现

目录

1 前言

2 采用PGD对抗样本生成

3 采用BIM对抗样本生成

4 总结


1 前言

        PGD、BIM对抗攻击算法实现可以直接导入这个 torchattacks这个库,这个库中有很多常用的对抗攻击的算法。

pip install  torchattacks

         然后添加相关代码,即可直接调用:

perturbed_data = torchattacks.PGD(model, epsilon, 0.2, steps=4)
# perturbed_data = (torchattacks.BIM(model, epsilon, 0.2, steps=4))
perturbed_data = perturbed_data(data, target)

 FGSM对抗样本识别的代码请看这篇文章:

FGSM对抗攻击算法实现

本篇文章主要分享使用FGSM、PGD、BIM对抗攻击算法实现实现手写数字识别,项目的代码在下面的链接中:

FGSM、PGD、BIM对抗攻击算法实现资源

如果CSDN下载不了的话,可以关注公众号免费获取:小趴菜只卖红薯


2 采用PGD对抗样本生成

2.1 PGD对抗样本生成代码

class PGD(Attack):
    def __init__(self, model, eps=8 / 255, alpha=2 / 255, steps=10, random_start=True):
        super().__init__("PGD", model)
        self.eps = eps
        self.alpha = alpha
        self.steps = steps
        self.random_start = random_start
        self.supported_mode = ["default", "targeted"]

    def forward(self, images, labels):
        r"""
        Overridden.
        """

        images = images.clone().detach().to(self.device)
        labels = labels.clone().detach().to(self.device)

        if self.targeted:
            target_labels = self.get_target_label(images, labels)

        loss = nn.CrossEntropyLoss()
        adv_images = images.clone().detach()

        if self.random_start:
            # Starting at a uniformly random point
            adv_images = adv_images + torch.empty_like(adv_images).uniform_(
                -self.eps, self.eps
            )
            adv_images = torch.clamp(adv_images, min=0, max=1).detach()

        for _ in range(self.steps):
            adv_images.requires_grad = True
            outputs = self.get_logits(adv_images)

            # Calculate loss
            if self.targeted:
                cost = -loss(outputs, target_labels)
            else:
                cost = loss(outputs, labels)

            # Update adversarial images
            grad = torch.autograd.grad(
                cost, adv_images, retain_graph=False, create_graph=False
            )[0]

            adv_images = adv_images.detach() + self.alpha * grad.sign()
            delta = torch.clamp(adv_images - images, min=-self.eps, max=self.eps)
            adv_images = torch.clamp(images + delta, min=0, max=1).detach()

        return adv_images

2.2 PGD对抗样本生成测试结果


3 采用BIM对抗样本生成

3.1 BIM对抗样本生成代码

class BIM(Attack):

    def __init__(self, model, eps=8 / 255, alpha=2 / 255, steps=10):
        super().__init__("BIM", model)
        self.eps = eps
        self.alpha = alpha
        if steps == 0:
            self.steps = int(min(eps * 255 + 4, 1.25 * eps * 255))
        else:
            self.steps = steps
        self.supported_mode = ["default", "targeted"]

    def forward(self, images, labels):
        r"""
        Overridden.
        """

        images = images.clone().detach().to(self.device)
        labels = labels.clone().detach().to(self.device)

        if self.targeted:
            target_labels = self.get_target_label(images, labels)

        loss = nn.CrossEntropyLoss()

        ori_images = images.clone().detach()

        for _ in range(self.steps):
            images.requires_grad = True
            outputs = self.get_logits(images)

            # Calculate loss
            if self.targeted:
                cost = -loss(outputs, target_labels)
            else:
                cost = loss(outputs, labels)

            # Update adversarial images
            grad = torch.autograd.grad(
                cost, images, retain_graph=False, create_graph=False
            )[0]

            adv_images = images + self.alpha * grad.sign()
            a = torch.clamp(ori_images - self.eps, min=0)
            b = (adv_images >= a).float() * adv_images + (
                adv_images < a
            ).float() * a  # nopep8
            c = (b > ori_images + self.eps).float() * (ori_images + self.eps) + (
                b <= ori_images + self.eps
            ).float() * b  # nopep8
            images = torch.clamp(c, max=1).detach()

        return images

3.2 BIM对抗样本生成测试结果


4 总结

        由上述的实验结果可以看出,在epsilon相同的时候有FGSM的准确率率 > PGD的准确率 > BIM的准确率衰减速率;

        通过图像的倾斜角度可以观察出,FGSM的准确率衰减速率 < PGD的准确率衰减速率 < BIM的准确率衰减速率。

        如果限制扰动量的大小,以使人眼不易察觉,可以通过改进对抗样本生成方法,使用不同对抗样本生成方法,提高对抗样本的对抗性。


     文章若有不当和不正确之处,还望理解与指出。由于部分文字、图片等来源于互联网,无法核实真实出处,如涉及相关争议,请联系博主删除。如有错误、疑问和侵权,欢迎评论留言联系作者,或者关注VX公众号:Rain21321,联系作者。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/249881.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Unity中 URP Shader 的纹理与采样器的分离定义

文章目录 前言一、URP Shader 纹理采样的实现1、在属性面板定义一个2D变量用于接收纹理2、申明纹理3、申明采样器4、进行纹理采样 二、申明纹理 和 申明采样器内部干了什么1、申明纹理2、申明采样器 三、采样器设置采样器的传入格式1、纹理设置中&#xff0c;可以看见我们的采样…

vue脚手架安装及使用

准备工作 安装node安装cnpm cnpm是npm的“廉价平替” 提高安装速度 npm install -g cnpm --registryhttps://registry.npm.taobao.org 安装脚手架 安装Vue脚手架 cnpm install -g vue/cli 用vue脚手架创建vue项目 找好创建项目的位置 创建项目 vue create test (test为项…

鸿蒙系统(HarmonyOS)之方舟框架(ArkUI)介绍

鸿蒙开发官网&#xff1a;HarmonyOS应用开发官网 - 华为HarmonyOS打造全场景新服务 方舟开发框架&#xff08;简称&#xff1a;ArkUI&#xff09;&#xff0c;是一套构建HarmonyOS应用界面的UI开发框架&#xff0c;它提供了极简的UI语法与包括UI组件、动画机制、事件交互等在内…

CSS文本样式(详解)

CSS文本样式 &#x1f367; 文本颜色&#x1f9c1;文本缩进&#x1f368;文本对齐&#x1f365;文本行高&#x1f95d;文本装饰 &#x1f367; 文本颜色 属性&#xff1a;color 作用&#xff1a;设置文本颜色 属性值&#xff1a; 颜色表示方式表示含义属性值颜色名称预定义的…

【专题】最小生成树(prim算法、kruscal算法)

目录 一、最小生成树二、Prim算法1. 算法思想2. 例题3. 性能分析 三、Kruscal算法1. 算法思想2. 例题3. 性能分析 一、最小生成树 生成树中边的权值&#xff08;代价&#xff09;之和最小的树。 二、Prim算法 1. 算法思想 设N(V,{E})是连通网&#xff0c;TE是N上最小生成树…

目前最火的大模型训练框架 DeepSpeed 详解来了

目前&#xff0c;大模型的发展已经非常火热&#xff0c;关于大模型的训练、微调也是各个公司重点关注方向&#xff0c;但是大模型训练的痛点是模型参数过大&#xff0c;动辄上百亿&#xff0c;如果单靠单个GPU来完成训练基本不可能。所以需要多卡或者分布式训练来完成这项工作。…

虚拟机启动 I/O error in “xfs_read_agi+0x95“

1.在选择系统界面按e 进入维护模式 2.找到ro把ro改成 rw init/sysroot/bin/sh 然后按Ctrlx 3.找到坏掉的分区&#xff0c;以nvme0n1p3为例进行修复 xfs_repair -d /dev/nvme0n1p3 4.init 6 重新启动 以下情况 先umount 再修复 则修复成功

《使用ThinkPHP6开发项目》 - 登录接口一

《使用ThinkPHP6开发项目》 - 安装ThinkPHP框架-CSDN博客 《使用ThinkPHP6开发项目》 - 设置项目环境变量-CSDN博客 《使用ThinkPHP6开发项目》 - 项目使用多应用开发-CSDN博客 《使用ThinkPHP6开发项目》 - 创建应用-CSDN博客 《使用ThinkPHP6开发项目》 - 创建控制器-CSD…

Rabbitmq消息重复消费问题(幂等性保障)

消息百分百投递架构 在《消息可靠性保证》篇章中&#xff0c;我通过生产者确认机制保障了消息会发送到MQ中&#xff0c;但是在生产者与MQ建立过程的时候出现了网络抖动&#xff0c;连接建立失败&#xff0c;生产者就感知不到MQ返回的ack/nack&#xff0c;无法完全保障消息投递…

配电室环境智能监测系统

配电室环境智能监测系统是一种先进的在线监测系统&#xff0c;依托电易云-智慧电力物联网&#xff0c;用于实时监测配电室内部的环境参数&#xff0c;包括温度、湿度、SF6气体浓度、烟雾浓度等。该系统具有以下功能特点&#xff1a; 实时监测&#xff1a;系统能够实时监测配电室…

windows wsl2 ubuntu上部署 redroid云手机

Redroid WSL2部署文档 下载wsl内核源码 #文档注明 5.15和5.10 版本内核可以部署成功&#xff0c;这里我当前最新的发布版本 #下载wsl 源码 wget --progressbar:force --output-documentlinux-msft-wsl-5.15.133.1.tar.gz https://codeload.github.com/microsoft/WSL2-Linux-Ker…

nginx 1.24.0 安装nginx最新稳定版

1.官网&#xff1a; nginx: download 2. 选择稳定版&#xff1a; 3. 可以下载&#xff0c;然后上传服务器&#xff0c;也可以wget获取&#xff1a; cd /home wget https://nginx.p2hp.com/download/nginx-1.24.0.tar.gz 4. 放入/home 下。并解压缩&#xff0c;重命名nginx;…

基于ssm电影网站源码和论文

随着Internet的发展&#xff0c;人们的日常生活已经离不开网络。未来人们的生活与工作将变得越来越数字化&#xff0c;网络化和电子化。它将是直接管理电影网站的最新形式。本论文是以构建电影网站为目标&#xff0c;使用 java技术制作&#xff0c;由管理员和用户两大部分组成。…

R语言|分面中嵌入趋势线

简介 关于分面的推文&#xff0c;小编根据实际科研需求&#xff0c;已经分享了很多技巧。例如&#xff1a; 分面中添加不同表格 分面中添加不同的直线 基于分面的面积图绘制 分面中的细节调整汇总 基于分面的折线图绘制 最近科研中又遇到了与分面相关的需求&#xff1a;…

【WINCC制作水管水流动画】

&#xff37;&#xff29;&#xff2e;&#xff23;&#xff23;简单制作水管水流动画 详情如下图所示&#xff1a; 1.首先用布化好管道&#xff0c;同时在管道内部画好折线图用以表示水流路径 2.选中折线图调整全局颜色方案 3.选择线条颜色 4.调整线条的线宽和线型 5.效果…

Enterprise Portal Standard Edition [WS_ENT_STD]

拾取坐标系统 i18n internationalization-CSDN博客 另外一种网站 Content Management System(CMS)-CSDN博客

【Unity 实用工具篇】| 游戏多语言解决方案,官方插件Localization 实现本地化及多种语言切换

前言 【Unity 实用工具篇】| 游戏多语言解决方案&#xff0c;官方插件Localization 实现本地化及多种语言切换一、多语言本地化插件 Localization1.1 介绍1.2 效果展示1.3 使用说明 二、 插件导入并配置2.1 安装 Localization2.2 全局配置 三、多语言映射表3.1 创建多语言文本配…

Git 使用教程(超级详细)

目录 一&#xff1a;Git二&#xff1a;SVN与Git的的区别三、安装Git四&#xff1a;常规操作五&#xff1a;远程仓库六&#xff1a;创建与合并分支七&#xff1a;bug分支八&#xff1a;多人协作九&#xff1a;git可视化工具 Git Git 是一种分布式版本控制系统&#xff0c;用于…

Knife4j-的使用(详细教程)

参考文档:Knife4j-的使用(详细教程)_knife4j使用-CSDN博客 前言 之前有写过 swagger 怎么使用的教程&#xff0c;但是现在很多项目用的接口文档其实是 Knife4j&#xff0c;Knife4j 它是对 swagger 在线接口文档的一个增强&#xff0c;按照官网的话说就是给 swagger 做了一个更…

数据结构之----数组、链表、列表

数据结构之----数组、链表、列表 什么是数组&#xff1f; 数组是一种线性数据结构&#xff0c;它将相同类型的元素存储在连续的内存空间中。 我们将元素在数组中的位置称为该元素的索引。 数组常用操作 1. 初始化数组 我们可以根据需求选用数组的两种初始化方式&#xff…