分类目录归档:人工智能

逃逸攻击


Evasion Attack(逃逸攻击)

一、定义

Evasion Attack(逃逸攻击)是一种网络安全和机器学习领域的攻击方式。在安全检测系统(如入侵检测系统、恶意软件检测系统、垃圾邮件过滤器等)的情境下,攻击者试图通过巧妙地修改攻击样本(如恶意软件、恶意网络流量、垃圾邮件等)的特征,使其能够逃避这些安全检测系统的识别,从而成功地渗透进目标系统或者达到恶意目的。

二、攻击原理

(一)特征修改

  1. 代码混淆
  2. 在恶意软件攻击中,攻击者会使用代码混淆技术。这包括对恶意软件的代码结构进行变换,例如改变变量名、函数名,添加冗余代码、加密部分代码段等。通过这些操作,恶意软件的代码特征与已知的恶意软...

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对抗攻击


对抗攻击(Adversarial Attack)

一、定义

对抗攻击是指在机器学习和人工智能领域,攻击者通过在原始数据(如图像、文本等)中添加精心设计的微小扰动,使得机器学习模型(如分类器、目标检测器等)产生错误的输出。这些扰动通常是人眼难以察觉或者在正常的数据变化范围内,但却能有效地误导模型。

二、攻击原理

(一)基于梯度的攻击方法

  1. 快速梯度符号法(FGSM)
  2. 原理:这是一种简单而有效的攻击方法。它基于模型对输入数据的梯度来计算扰动。对于一个分类模型,假设输入数据为(x),模型的输出为(y = f(x)),损失函数为(L(y, t))(其中(t)是真实标签)。FGSM通过计算损失函数...

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数字分类器


数字分类器(Digit Classifier)

一、定义

数字分类器是一种机器学习模型,主要用于对数字(通常是0 - 9)的图像或其他数字表示形式进行分类。其目标是根据输入的数字样本特征,准确地判断该数字属于0 - 9中的哪一个类别。

二、常见的数字分类器类型

(一)基于传统机器学习算法的数字分类器

  1. 决策树分类器
  2. 原理:决策树是一种基于树结构的分类模型。它通过对数据特征的一系列判断来进行分类。对于数字分类,它可能会根据数字图像的某些特征,如笔画的方向、数字的高度和宽度比例等进行划分。例如,它可能首先判断数字图像是否有一个封闭的环形(这可以区分0、6、8和其他数字),然后根据其他特征进一...

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卷积


Convolution(卷积)

一、定义

在数学和信号处理、图像处理以及深度学习等领域,卷积是一种重要的运算。从数学角度看,对于两个函数(比如函数(f(x))和(g(x))),它们的卷积定义为一个积分运算,得到一个新的函数。在离散形式下,对于两个离散序列(如(x[n])和(h[n])),卷积是一种加权求和的运算。在实际应用中,以图像处理为例,卷积操作通过一个小的滤波器(也称为卷积核)在图像上滑动,对图像的每个像素及其邻域进行加权求和,从而得到一个新的图像(特征图),这个过程可以提取图像中的各种特征。

二、数学原理

(一)连续卷积

  1. 公式表示
  2. 对于两个连续函数(f(x))和(g(x)),它...

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最大池化


Max Pooling(最大池化)

一、定义

最大池化是一种在卷积神经网络(CNN)和其他深度学习架构中广泛使用的下采样技术。它的主要目的是对输入数据(通常是特征图)进行降维处理,同时保留数据中的最重要(最显著)的特征信息。

二、工作原理

(一)基本操作

  1. 窗口划分
  2. 假设我们有一个二维的特征图(例如,由卷积层输出的图像特征表示),最大池化操作会在这个特征图上滑动一个固定大小的窗口。这个窗口的大小是预先定义的,常见的有(2\times2)、(3\times3)等。例如,对于一个(4\times4)的特征图,使用(2\times2)的池化窗口,那么这个窗口会在特征图上滑动,每次覆盖(2\ti...

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滤波器检测


Filter Detect(滤波器检测)

一、定义

“Filter Detect”可以从两个方面来理解。一方面,它可以指滤波器(Filter)的检测,即对信号处理过程中所使用的滤波器进行性能、特性以及工作状态的检测。另一方面,它也可能涉及到利用滤波器来进行检测(Detect)的操作,例如在信号处理、图像处理或者数据分析中,通过特定的滤波器来检测信号中的某些特征、成分或者异常情况。

二、滤波器检测(对滤波器本身的检测)

(一)频率响应检测

  1. 基本原理
  2. 滤波器的频率响应是其最重要的特性之一。它描述了滤波器对不同频率成分的信号的处理方式。通过向滤波器输入包含各种频率成分的测试信号(如正弦波信号...

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自注意力


自注意力(Self-Attention)是一种在深度学习中用于处理序列数据的机制,尤其在自然语言处理(NLP)领域的Transformer架构中得到了广泛应用。以下是关于自注意力的详细介绍:

基本原理

  • 输入表示:将输入序列中的每个元素表示为一个向量,这些向量组成一个矩阵作为自注意力机制的输入。例如,对于一个句子,每个单词可以被表示为一个词向量。
  • 计算注意力分数:对于序列中的每个元素,通过计算它与其他所有元素之间的相似度来确定其对其他元素的关注程度,得到注意力分数。这个相似度通常通过点积或其他函数来计算,然后经过一个 softmax 函数进行归一化,确保所有注意力分数之和为1。
  • 加权求和...

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正余弦编码


正余弦编码(Sinusoidal Positional Encoding)是一种在深度学习中用于向模型提供位置信息的技术,以下是更详细的介绍:

背景

  • 在处理序列数据如自然语言文本、时间序列等时,模型需要理解数据中元素的位置顺序关系。传统的神经网络如循环神经网络(RNN)可以通过其循环结构隐式地学习位置信息,但对于一些基于注意力机制的模型如Transformer,由于其并行计算的特性,需要显式地将位置信息编码后输入模型,正余弦编码就是为满足这一需求而提出的。

原理

  • 生成位置编码向量:对于一个长度为(L)的序列,正余弦编码为序列中的每个位置(pos)((0 \leq pos \leq ...

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前馈网络-


前馈网络(Feedforward Network)是一种最基本的人工神经网络类型,以下是关于它的详细介绍:

基本结构

  • 神经元与节点:前馈网络由多个神经元组成,这些神经元按照不同的层次排列,形成输入层、隐藏层和输出层。相邻层的神经元之间通过有向权重连接,而同一层的神经元之间没有连接。
  • 信息传递方向:信息从输入层开始,依次通过隐藏层,最后传递到输出层,在这个过程中,信息只能单向流动,不存在反向的反馈连接,这也是它被称为前馈网络的原因。

工作原理

  • 输入层接收数据:将外部数据输入到网络中,这些数据可以是图像、文本、音频等各种形式的信息,输入层的每个神经元对应输入数据的一个特征或维度。
  • 隐藏...

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拼接-


在深度学习中,concat通常指的是concatenate(拼接)操作,它是一种将多个张量(Tensor)在指定维度上进行连接的操作,在许多深度学习框架中都有相应的实现,如PyTorch中的torch.cat()函数和TensorFlow中的tf.concat()函数。以下是对concat的详细介绍:

基本原理

  • 维度扩展concat操作沿着指定的维度将多个张量连接在一起,形成一个新的张量。这个新张量在除了连接维度之外的其他维度上的形状与输入张量相同,而在连接维度上的大小是所有输入张量在该维度上大小的总和。

操作示例

  • 以PyTorch为例
import torch

# 定义两个...

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