题目
5.[判断题]在对抗训练中,使用单步攻击(如FGSM)生成的对抗样本进行训练不会导致模型过拟合。A. 对B. 错
5.[判断题]在对抗训练中,使用单步攻击(如FGSM)生成的对抗样本进行训练不会导致模型过拟合。
A. 对
B. 错
题目解答
答案
B. 错
解析
本题考查对抗训练以及过拟合的相关知识。解题思路是先明确对抗训练和过拟合的概念,再分析单步攻击(如FGSM)生成的对抗样本在训练过程中对模型的影响,从而判断是否会导致过拟合。
1. 明确相关概念
- 对抗训练:是一种提升模型鲁棒性的训练方法,通过在训练过程中引入对抗样本,让模型学习到如何抵抗这些经过精心构造的、旨在误导模型的样本。
- 过拟合:指模型在训练数据上表现很好,但在未见过的测试数据上表现不佳的现象。通常是由于模型过于复杂,学习到了训练数据中的噪声和细节,而不是数据的一般规律。
- 单步攻击(FGSM):是一种快速梯度符号法,通过计算损失函数关于输入的梯度,然后沿着梯度的反方向对输入进行微小的扰动,生成对抗样本。其公式为:
$x_{adv}=x+\epsilon\cdot\mathrm{sign}(\nabla_{x}J(\theta,x,y))$
其中,$x$ 是原始输入,$x_{adv}$ 是生成的对抗样本,$\epsilon$ 是扰动的大小,$J(\theta,x,y)$ 是损失函数,$\theta$ 是模型的参数,$y$ 是真实标签,$\nabla_{x}J(\theta,x,y)$ 是损失函数关于输入 $x$ 的梯度。
2. 分析单步攻击生成的对抗样本对模型的影响
单步攻击(如FGSM)生成的对抗样本具有一定的局限性。这些对抗样本通常是基于当前模型的梯度信息生成的,它们可能只在当前模型的局部最优解附近有效。当使用这些对抗样本进行训练时,模型可能会过度适应这些特定的对抗样本,而忽略了数据的整体分布。这就导致模型在训练过程中学习到了一些不必要的特征,使得模型在训练数据上的表现越来越好,但在未见过的测试数据上表现不佳,从而出现过拟合的现象。