增强深度神经网络
杜春晓 译
出版时间:2020年12月
页数:256
“本书深刻揭露了人工智能系统存在的安全问题,深入分析了现有解决方案。作者是顶级数据科学家,且有着丰富的从业经验。本书是所有人工智能从业者的必读书。”
——Mark Briers
Alan Turing Institute项目主任及人工智能和网络安全教授
“增强你开发的神经网络,需要你佩戴对抗性眼镜。来阅读这本书吧!”
——Pin-Yu Chen
IBM Research AI团队的研究员
随着深度神经网络(DNN)实际应用日益普遍,攻击者可在不引起人警觉的情况下,构造数据蓄意“欺骗” 深度神经网络,这种新型攻击向量(攻击手段)威胁到以深度神经网络为核心算法的人工智能系统的安全。本书紧贴实际,考察了深度神经网络算法的多种真实应用场景,如图像、音频和视频数据处理。
作者Katy Warr探讨了对抗性攻击的意图,分析了对抗性输入对人工智能系统的威胁,并考察了现有对抗性攻击和防御方法,为增强深度神经网络,使其健壮应对对抗性攻击,做了诸多有益的探索。如果你是数据科学家,正在开发深度神经网络算法,或是安 全架构师,有意提升人工智能系统应对攻击的能力,又或是对人工和生物感知的差异感兴趣,那么本书正是为你而写的。
● 深入深度神经网络,揭示对抗性输入如何欺骗深度神经网络。
● 探讨如何生成对抗性输入去攻击深度神经网络。
● 探索真实对抗性攻击场景和为对抗性威胁建模。
● 评估神经网络的健壮性;学会增强人工智能系统应对对抗性数据的能力。
● 考察未来几年可用哪些方式让人工智能更擅长模拟人的感知。
- 前言
- 第1部分 人工智能骗术简介
- 第1章 简介
- 深度学习简介
- 深度学习简史
- 人工智能“视错觉”:惊人的真相
- 什么是“对抗性输入”?
- 更广阔的领域:“对抗机器学习”
- 对抗性输入的启示
- 第2章 攻击动机
- 绕过Web过滤器
- 线上声誉和品牌管理
- 伪装自己,逃避监控
- 保护个人在线上的隐私
- 迷惑自动驾驶车辆
- 语音控制型设备
- 第3章 深度神经网络基础
- 机器学习
- 深度学习基本概念
- 深度神经网络模型作为数学函数
- 深度神经网络的输入和输出
- 创建一个简单的图像分类器
- 第4章 用深度神经网络处理图像、音频和视频
- 图像
- 音频
- 视频
- 对抗性思考
- 利用ResNet50网络为图像分类
- 第2部分 生成对抗性输入
- 第5章 对抗性输入的原理
- 输入空间
- 深度神经网络在想什么?
- 扰动攻击:最小化改动,最大化影响
- 对抗性补丁:最大化分散注意力
- 度量可检测性
- 小结
- 第6章 对抗性扰动的生成方法
- 白盒方法
- 有限黑盒方法
- 基于分数的黑盒方法
- 小结
- 第3部分 理解真实世界的威胁
- 第7章 真实世界的攻击模式
- 攻击模式
- 可复用补丁和可复用扰动
- 整合起来:混合方法和折中处理
- 第8章 物理世界攻击
- 对抗性物体
- 对抗性声音
- 在物理世界创建对抗性样例的可行性
- 第4部分 防御
- 第9章 评估模型对对抗性输入的健壮性
- 对抗性的目的、能力、约束和知识
- 模型评估
- 第10章 防御对抗性输入
- 改进模型
- 数据预处理
- 隐藏目标
- 构建对抗性输入的强大防御机制
- 第11章 未来趋势:面向更健壮的人工智能系统
- 用轮廓识别增加健壮性
- 多感官输入
- 物体的构成和层级
- 写在最后
- 附录A 数学术语参考
- 作者介绍
- 封面介绍
书名:增强深度神经网络
译者:杜春晓 译
国内出版社:中国电力出版社
出版时间:2020年12月
页数:256
书号:978-7-5198-4964-1
原版书书名:Strengthening Deep Neural Networks
原版书出版商:O'Reilly Media
Katy Warr
Katy Warr从爱丁堡大学获得人工智能和计算机科学学位。她毕业时,深度学习因没有足够的计算能力和数据作为支撑,还只停留在理论研究阶段。毕业之后,她从事过多年企业软件开发工作,现专攻人工智能技术。鉴于人工智能已成为日常生活不可或缺的一部分,她为自己投身这一令人兴奋的研究领域并成为其中一员而感到无比幸运。
本书封面上的动物是一种叫作“苗条的伊索”的裸鳃海蛞蝓(学名:Facelina auriculata),从欧洲西北部海滨往南直到地中海均有分布。
裸鳃海蛞蝓(英文名为nudibranchs,读作“noo-di-branks”)是一种小型软体动物,生活在世界各处的海洋中,尽管其个头通常很小,但却以其多彩和迷人的外表而闻名。虽其常被叫作“海蛞蝓”,但是这些生物是一种独特的软体动物(包括蜗牛、蛤蜊和章鱼在内的一个大群体),它们在生长的早期会蜕壳。大多数裸鳃海蛞蝓在暗礁和海底爬行,捕食海葵、水螅虫和其他小型生物,用像舌头一样长有牙齿的器官——齿舌消化食物。裸鳃海蛞蝓生活在浅海,但枯潮期也会爬到海岸的礁石下。
这些小型(最大1.5英寸长)生物靠嗅觉和味觉寻找猎物,它们用嗅角(hinophore,树枝状、起感觉作用的附属肢体)感觉海水中的化学物质。裸鳃海蛞蝓雌雄同体,它们在交配过程会交换物质。交配过后,将卵产在丝带状的卵索中。
裸鳃海蛞蝓那引人注意的色彩搭配被认为是警戒色,这种色彩搭配警告捕食者该动物要么有毒,要么味道很糟糕。因为裸鳃海蛞蝓部分透明,因此有时它们会透出正在消化的猎物的色彩。很多裸鳃海蛞蝓还有叫作露鳃(cerata)的附属肢体,其针刺组织位于手指状的结构中,这些毒刺是猎物(如海葵)留下的,裸鳃海蛞蝓转而利用这些毒刺保护自己。
O’Reilly图书封面上的很多动物都是濒危物种,它们对全世界都很重要。
封面的图片是Karen Montgomery根据Henry Adams和Arthur Adams编著的《The Genera of Recent Mollusca》(1858)一书中的一张线条画绘制的。