用pytorch写出针对MNIST数据集的DeepFool算法的代码,并写出测试代码用于计算由DeepFool算法得到的对抗性示例攻击神经网络的错误率

时间: 2024-05-09 15:20:32 浏览: 9
以下是使用PyTorch实现DeepFool算法的代码: ``` import torch import torch.nn.functional as F from torch.autograd import Variable def deepfool(image, net, num_classes=10, overshoot=0.02, max_iter=50): """ :param image: 输入的图像 :param net: 目标神经网络 :param num_classes: 类别数 :param overshoot: 用于增加扰动的参数 :param max_iter: 最大迭代次数 :return: 对抗性样本 """ image = image.unsqueeze(0) image = Variable(image, requires_grad=True) net.eval() out = net(image) _, init_pred = torch.max(out, 1) f_image = out[0, init_pred] w = torch.zeros(num_classes, 1).cuda() r_tot = torch.zeros_like(image).cuda() for iter in range(max_iter): out.backward(retain_graph=True) grad_orig = image.grad.data.clone() for k in range(1, num_classes): net.zero_grad() out[:, k].backward(retain_graph=True) grad_k = image.grad.data.clone() # 计算w和f的值 w_k = (grad_k - grad_orig).cpu() f_k = (out[0, k] - f_image).cpu() # 计算扰动量 pert_k = abs(f_k) / torch.norm(w_k.flatten()) # 选择最小的扰动量 if iter == 0: pert = pert_k w = w_k else: idx = torch.norm(w_k.flatten(), p=1) < torch.norm(w.flatten(), p=1) pert[idx] = pert_k[idx] w[idx, :] = w_k[idx, :] # 计算总的扰动量 r_tot = torch.clamp(r_tot + pert.unsqueeze(1) * w, -overshoot, overshoot) # 生成对抗性图像 image = torch.clamp(image + r_tot, 0, 1).detach_() image.requires_grad_() net.zero_grad() out = net(image) _, final_pred = torch.max(out, 1) if final_pred.item() == init_pred.item(): return None else: return image.squeeze(0) ``` 我们可以使用以下测试代码来计算由DeepFool算法得到的对抗性示例攻击神经网络的错误率: ``` def test(net, test_loader, eps): num_correct = 0 num_samples = 0 attack_success = 0 for images, labels in test_loader: images = images.cuda() labels = labels.cuda() adv_images = deepfool(images, net) if adv_images is not None: attack_success += 1 outputs = net(adv_images) else: outputs = net(images) _, predicted = torch.max(outputs.data, 1) num_samples += labels.size(0) num_correct += (predicted == labels).sum().item() acc = num_correct / num_samples attack_success_rate = attack_success / num_samples print('Accuracy: {:.2f}%'.format(acc * 100)) print('Attack success rate: {:.2f}%'.format(attack_success_rate * 100)) ``` 其中,`eps`表示扰动量的上限。在测试过程中,我们生成对抗性样本,并将其输入到神经网络中进行预测。如果DeepFool算法成功生成了对抗性样本,则错误率会比没有攻击的情况高。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

Pytorch使用MNIST数据集实现CGAN和生成指定的数字方式

今天小编就为大家分享一篇Pytorch使用MNIST数据集实现CGAN和生成指定的数字方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
recommend-type

pytorch 利用lstm做mnist手写数字识别分类的实例

今天小编就为大家分享一篇pytorch 利用lstm做mnist手写数字识别分类的实例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
recommend-type

Pytorch实现的手写数字mnist识别功能完整示例

主要介绍了Pytorch实现的手写数字mnist识别功能,结合完整实例形式分析了Pytorch模块手写字识别具体步骤与相关实现技巧,需要的朋友可以参考下
recommend-type

用Pytorch训练CNN(数据集MNIST,使用GPU的方法)

今天小编就为大家分享一篇用Pytorch训练CNN(数据集MNIST,使用GPU的方法),具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
recommend-type

pytorch学习教程之自定义数据集

自定义数据集 在训练深度学习模型之前,样本集的制作非常重要。在pytorch中,提供了一些接口和类,方便我们定义自己的数据集合,下面完整的试验自定义样本集的整个流程。 开发环境 Ubuntu 18.04 pytorch 1.0 ...
recommend-type

中文翻译Introduction to Linear Algebra, 5th Edition 2.1节

中文翻译Introduction to Linear Algebra, 5th Edition 2.1节 线性代数的核心问题是求解方程组。这些方程都是线性的,即未知数仅与数相乘——我们绝不会 遇见 x 乘以 y。我们的第一个线性方程组较小。接下来你来看看它引申出多远: 两个方程 两个未知数 x − 2y = 1 3x + 2y = 11 (1) 我们一次从一个行开始。第一个方程 x − 2y = 1 得出了 xy 平面的一条直线。由于点 x = 1, y = 0 解 出该方程,因此它在这条直线上。因为 3 − 2 = 1,所以点 x = 3, y = 1 也在这条直线上。若我们选择 x = 101,那我们求出 y = 50。 这条特定直线的斜率是 12,是因为当 x 变化 2 时 y 增加 1。斜率在微积分中很重要,然而这是线 性代数! 图 2.1 将展示第一条直线 x − 2y = 1。此“行图”中的第二条直线来自第二个方程 3x + 2y = 11。你 不能错过两条线的交点 x = 3, y = 1。点 (3, 1) 位于两条线上并且解出两个方程。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

识别MATLAB微分方程求解中的混沌行为:分析非线性方程混沌行为的实用技巧

![matlab求解微分方程](https://img-blog.csdnimg.cn/2021062810300367.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MTQ3OTY3OA==,size_16,color_FFFFFF,t_70) # 1. MATLAB微分方程求解概述 微分方程是描述物理、工程和金融等领域中动态系统的数学模型。MATLAB提供了强大的工具来求解微分方程,包括内置求解器和自定义函数
recommend-type

physon如何做ERP系统

作为一个AI语言模型,我可以给您提供一些基本的建议和思路: 1.明确需求和目标:在开始开发ERP系统之前,需要明确您的业务需求和目标,了解您的业务流程、流程数据、员工角色和权限、财务管理等方面的要求,这样才能更好的设计和开发ERP系统。 2.选择技术框架和开发工具:选择合适的技术框架和开发工具是ERP系统开发的关键。选择一种流行的技术框架和工具可以提高开发效率和质量。 3.设计数据库:ERP系统需要一个功能强大的数据库来存储数据。设计数据库需要考虑数据的完整性、安全性和可扩展性。 4.设计系统架构:系统架构是ERP系统的骨架,需要考虑系统的可扩展性、可维护性和性能。 5.开发和测试:
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。