Improving perceptual quality of spatially transformed adversarial examples


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Enformatik Enstitüsü, Modelleme ve Simülasyon Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: AYBERK AYDIN

Danışman: Alptekin Temizel

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Derin yapay sinir ağlarının eklemeli çekişmeli bozulmalara karşı savunmasız olduğu bilinmektedir. Bu bozulmaların miktarı Lp metrikleri ile ölçülmektedir. Ancak, ölçülen bozulmaların miktarı az olsa da bu bozulmalar insan gözlemciler tarafından görülebilmektedir çünkü Lp uzaklık metrikleri insan görüsünü yansıtmamaktadır. Uzamsal dönüşümlü örnekler piksel değerlerini doğrudan değiştirmek yerine piksel konumlarında bozulmalar yaparak görsel kalitesi yüksek çekişmeli örnekler üretir. Ancak, uzaysal dönüşümler tarafından yapılmış bozulmalar da parlaklık kanalında insanlar tarafından görülebilen pürüzsüz olmayan bozulmalara sebep olduğundan, bu yöntem görsel kaliteyi artırmak için bir pürüzsüzlük düzenlemesine ihtiyaç duymaktadır. Diğer yandan, insan görüsü görsel medyalardaki renk bileşeninin değişimine parlaklık değişiminden çok daha az duyarlıdır. Ayrıca kısıtlandırılmış komşuluklarda çözünürlük kaybı ve piksel kaymaları güçlükle fark edilebilmektedir. Bu çokluortam sıkıştırma gözlemlerinden yola çıkarak uzaysal dönüşümlü çekişmeli örneklerin YCbCr ve CIELAB gibi algısal renk uzaylarının renk bileşenlerine uzaysal dönüşüm yapan ve görsel kalitesi yüksek çekişmeli örnekler çıkaran yeni bir varyasyonu önerilmiştir. Buna ek olarak, uzaysal dönüşümün büyüklüğünü sınırlayarak görsel kalitenin daha da artırıldığı gözlemlenmiştir. Hedefli beyaz-kutu kurulumunda, önerilen yön- tem yüksek bir güven puanı ile rekabetçi bir yanıltma oranı yakalamaktadır. Deneysel değerlendirilmeler, önerilen yöntemin, zararsız ve çekişmeli örnekler arasındaki algısal uzaklık cinsinden tercih edilir sonuçlar ortaya çıkardığını göstermektedir.