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Add API-CHN for Defense Module

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docs/api/api_python/mindarmour.adv_robustness.defenses.rst View File

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mindarmour.adv_robustness.defenses
==================================

该模块包括经典的防御算法,用于防御对抗样本,增强模型的安全性和可信性。

.. py:class:: mindarmour.adv_robustness.defenses.NaturalAdversarialDefense(network, loss_fn=None, optimizer=None, bounds=(0.0, 1.0), replace_ratio=0.5, eps=0.1)

基于FGSM的对抗性训练。

参考文献:`A. Kurakin, et al., "Adversarial machine learning at scale," in ICLR, 2017. <https://arxiv.org/abs/1611.01236>`_ 。

**参数:**

- **network** (Cell) - 要防御的MindSpore网络。
- **loss_fn** (Functions) - 损失函数。默认值:None。
- **optimizer** (Cell):用于训练网络的优化器。默认值:None。
- **bounds** (tuple) - 数据的上下界。以(clip_min, clip_max)的形式出现。默认值:(0.0, 1.0)。
- **replace_ratio** (float) - 用对抗样本替换原始样本的比率。默认值:0.5。
- **eps** (float) - 攻击方法(FGSM)的步长。默认值:0.1。

.. py:class:: mindarmour.adv_robustness.defenses.EnsembleAdversarialDefense(network, attacks, loss_fn=None, optimizer=None, bounds=(0.0, 1.0), replace_ratio=0.5)

使用特定攻击方法列表和给定的对抗样本进行对抗训练,以增强模型的鲁棒性。

**参数:**

- **network** (Cell) - 要防御的MindSpore网络。
- **attacks** (list[Attack]) - 攻击方法列表。
- **loss_fn** (Functions) - 损失函数。默认值:None。
- **optimizer** (Cell) - 用于训练网络的优化器。默认值:None。
- **bounds** (tuple) - 数据的上下界。以(clip_min, clip_max)的形式出现。默认值:(0.0, 1.0)。
- **replace_ratio** (float) - 用对抗性替换原始样本的比率,必须在0到1之间。默认值:0.5。

**异常:**

- **ValueError** - `bounds` 不在0和1之间。

.. py:class:: mindarmour.adv_robustness.defenses.AdversarialDefenseWithAttacks(network, attacks, loss_fn=None, optimizer=None, bounds=(0.0, 1.0), replace_ratio=0.5)

利用特定的攻击方法和给定的对抗例子进行对抗训练,以增强模型的鲁棒性。

**参数:**

- **network** (Cell) - 要防御的MindSpore网络。
- **attacks** (list[Attack]) - 攻击方法列表。
- **loss_fn** (Functions) - 损失函数。默认值:None。
- **optimizer** (Cell) - 用于训练网络的优化器。默认值:None。
- **bounds** (tuple) - 数据的上下界。以(clip_min, clip_max)的形式出现。默认值:(0.0, 1.0)。
- **replace_ratio** (float) - 用对抗性替换原始样本的比率,必须在0到1之间。默认值:0.5。

**异常:**

- **ValueError** - 替换比率不在0和1之间。

.. py::method:: defense(inputs, labels)

通过使用从输入样本生成的对抗样本进行训练来增强模型。

**参数:**

- **inputs** (numpy.ndarray) - 输入样本。
- **labels** (numpy.ndarray) - 输入样本的标签。

**返回:**

- **numpy.ndarray** - 对抗性防御操作的损失。
.. py:class:: mindarmour.adv_robustness.defenses.AdversarialDefense(network, loss_fn=None, optimizer=None)

使用给定的对抗样本进行对抗训练。

**参数:**

- **network** (Cell) - 要防御的MindSpore网络。
- **loss_fn** (Functions) - 损失函数。默认值:None。
- **optimizer** (Cell) - 用于训练网络的优化器。默认值:None。

.. py::method:: defense(inputs, labels)

通过使用输入样本进行训练来增强模型。

**参数:**

- **inputs** (numpy.ndarray) - 输入样本。
- **labels** (numpy.ndarray) - 输入样本的标签。

**返回:**

- **numpy.ndarray** - 防御操作的损失。

.. py:class:: mindarmour.adv_robustness.defenses.ProjectedAdversarialDefense(network, loss_fn=None, optimizer=None, bounds=(0.0, 1.0), replace_ratio=0.5, eps=0.3, eps_iter=0.1, nb_iter=5, norm_level='inf')

基于PGD的对抗性训练。

参考文献:`A. Madry, et al., "Towards deep learning models resistant to adversarial attacks," in ICLR, 2018. <https://arxiv.org/abs/1611.01236>`_ 。

**参数:**

- **network** (Cell) - 要防御的MindSpore网络。
- **loss_fn** (Functions) - 损失函数。默认值:None。
- **optimizer** (Cell) - 用于训练网络的优化器。默认值:None。
- **bounds** (tuple) - 输入数据的上下界。以(clip_min, clip_max)的形式出现。默认值:(0.0, 1.0)。
- **replace_ratio** (float) - 用对抗样本替换原始样本的比率。默认值:0.5。
- **eps** (float) - PGD攻击参数epsilon。默认值:0.3。
- **eps_iter** (int) - PGD攻击参数,内环epsilon。默认值:0.1。
- **nb_iter** (int) - PGD攻击参数,迭代次数。默认值:5。
- **norm_level** (str) - 范数类型。'inf'或'l2'。默认值:'inf'。

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