4 分で読了
0 views

暗号化したビジョントランスフォーマーのランダムアンサンブルによる敵対的耐性強化 — A Random Ensemble of Encrypted Vision Transformers for Adversarially Robust Defense

さらに深い洞察を得る

AI戦略の専門知識を身につけ、競争優位性を構築しませんか?

AIBR プレミアム
年間たったの9,800円で
“AIに詳しい人”として
一目置かれる存在に!

プレミア会員になって、山ほどあるAI論文の中から効率よく大事な情報を手に入れ、まわりと圧倒的な差をつけませんか?

詳細を見る
【実践型】
生成AI活用キャンプ
【文部科学省認可】
満足度100%の生成AI講座
3ヶ月後には、
あなたも生成AIマスター!

「学ぶ」だけではなく「使える」ように。
経営者からも圧倒的な人気を誇るBBT大学の講座では、3ヶ月間質問し放題!誰1人置いていかずに寄り添います。

詳細を見る

田中専務

拓海先生、最近部下から「敵対的攻撃に強いモデルを使うべきだ」と言われまして、正直ピンと来ないのですが、どこから理解すれば良いでしょうか。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!まずは「敵対的例(Adversarial Examples、AEs)— 画像などに小さな乱れを加えてモデルを誤作動させる攻撃」が何で問題かを一緒に整理しましょう。大丈夫、一緒にやれば必ずできますよ。

田中専務

要するに、画像をちょっと変えるだけで機械が間違えるってことですよね。うちで導入する価値はあるでしょうか、投資対効果の観点で教えてください。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!結論を先に言うと、本手法は運用上のリスク低減と信頼性向上に直結します。要点は三つ、モデルの多様性で攻撃に耐えること、暗号鍵で白箱攻撃を困難にすること、そして既存の強いモデルを組み合わせて運用可能にすることです。

田中専務

暗号鍵ですか。鍵を使うってことは、データやモデルに何か手を加えるという理解でいいですか。現場の運用で鍵管理は増えると厄介なんですが。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!鍵は確かに運用コストを生みますが、ここではモデルごとに異なる「秘密鍵(secret key)」を用いて学習画像とテスト画像をブロック単位で暗号化します。比喩で言えば、各支店ごとに異なる検査ルールを与えておき、外部の攻撃者が全支店を同時に崩すのを難しくするイメージですよ。

田中専務

それだと「白箱攻撃(white-box attack)— 攻撃者がモデルの中身を知っている場合の攻撃」と「黒箱攻撃(black-box attack)— 中身を知らなくても外側から試験で突破を図る攻撃」で効果が違うのではないですか。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!その通りです。従来の鍵を使ったモデル暗号化は白箱攻撃には強いが黒箱攻撃には脆弱であるという課題がありました。本論文は複数の暗号化モデルをランダムに組み合わせる「ランダムアンサンブル」を導入して、黒箱でも白箱でも耐性を高めることを目指しているんです。

田中専務

これって要するに、複数の異なる鍵で作った複数のモデルを用意して、その中からランダムに答えを拾うことで、攻撃者が狙いを定めにくくしているということですか?

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!まさにその通りです。図に例えると、複数の守衛が異なる検査方法でチェックするため、一人の突破口では全体を崩せなくなるという考え方です。大丈夫、一緒に導入計画を考えれば運用負荷も抑えられますよ。

田中専務

最後にひとつ。現場ではモデルの精度低下や導入コストが怖いのですが、実際にどの程度効くのか、簡単に要点を教えてください。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!要点は三つだけです。第一に、暗号化とアンサンブルによって白箱・黒箱双方への耐性が向上する点、第二に、既存の強いモデルをサブモデルとして再利用できるため追加コストを抑えられる点、第三に、実験でCIFAR-10とImageNetのベンチマークで有効性が示されている点です。大丈夫、具体的な導入案も作れますよ。

田中専務

ありがとうございます。では私の言葉でまとめます。複数の鍵で暗号化した複数のモデルをランダムに組み合わせて答えを出すことで、攻撃者に狙いを絞らせにくくし、かつ既存モデルの利用で費用対効果も見込めるということですね。

論文研究シリーズ
前の記事
テンソル化ランダム射影によるLSHの改善
(Improving LSH via Tensorized Random Projection)
次の記事
分割して征服する:多目的強化学習でパレート前線を可証的に明らかにする
(Divide and Conquer: Provably Unveiling the Pareto Front with Multi-Objective Reinforcement Learning)
関連記事
課題におけるChatGPT利用の予測:AI対応評価設計への示唆
(Predicting ChatGPT Use in Assignments: Implications for AI-Aware Assessment Design)
ハイパーボリックニューラルネットワークはなぜ有効か?
(WHY ARE HYPERBOLIC NEURAL NETWORKS EFFECTIVE? A STUDY ON HIERARCHICAL REPRESENTATION CAPABILITY)
都市部における多時点関係推論
(Multi-Temporal Relationship Inference in Urban Areas)
変動外乱下の雑多系における一般的な一過性記憶形成
(Generic Transient Memory Formation in Disordered Systems)
ニューラルネットワークの訓練と推論に対する決定論的エンドツーエンド認証
(FullCert: Deterministic End-to-End Certification for Training and Inference of Neural Networks)
カリキュラム駆動型Edubot:会話データ合成による語学学習チャットボットの開発フレームワーク
(Curriculum-Driven Edubot: A Framework for Developing Language Learning Chatbots Through Synthesizing Conversational Data)
この記事をシェア

有益な情報を同僚や仲間と共有しませんか?

AI技術革新 - 人気記事
ブラックホールと量子機械学習の対応
(Black hole/quantum machine learning correspondence)
生成AI検索における敏感なユーザークエリの分類と分析
(Taxonomy and Analysis of Sensitive User Queries in Generative AI Search System)
DiReDi:AIoTアプリケーションのための蒸留と逆蒸留
(DiReDi: Distillation and Reverse Distillation for AIoT Applications)

PCも苦手だった私が

“AIに詳しい人“
として一目置かれる存在に!
  • AIBRプレミアム
  • 実践型生成AI活用キャンプ
あなたにオススメのカテゴリ
論文研究
さらに深い洞察を得る

AI戦略の専門知識を身につけ、競争優位性を構築しませんか?

AIBR プレミアム
年間たったの9,800円で
“AIに詳しい人”として一目置かれる存在に!

プレミア会員になって、山ほどあるAI論文の中から効率よく大事な情報を手に入れ、まわりと圧倒的な差をつけませんか?

詳細を見る
【実践型】
生成AI活用キャンプ
【文部科学省認可】
満足度100%の生成AI講座
3ヶ月後には、あなたも生成AIマスター!

「学ぶ」だけではなく「使える」ように。
経営者からも圧倒的な人気を誇るBBT大学の講座では、3ヶ月間質問し放題!誰1人置いていかずに寄り添います。

詳細を見る

AI Benchmark Researchをもっと見る

今すぐ購読し、続きを読んで、すべてのアーカイブにアクセスしましょう。

続きを読む