TSAIAS 001-2024 神经网络分类模型鲁棒性测试方法

摘要：本文件规定了神经网络分类模型鲁棒性测试的方法、流程和技术要求，包括测试环境搭建、输入扰动生成、性能评估指标等内容。本文件适用于指导神经网络分类模型的鲁棒性评估与优化工作。
Title：Test Method for Robustness of Neural Network Classification Models
中国标准分类号：L80
国际标准分类号：35.240

在TSAIAS 001-2024《神经网络分类模型鲁棒性测试方法》中，与旧版相比，一个显著的变化是增加了对抗样本生成的具体指导。对抗样本是指通过故意添加微小扰动使模型错误分类的输入数据，这类样本对模型的鲁棒性提出了严峻挑战。

以对抗样本生成为例，新版标准中特别强调了基于梯度的方法来创建这些样本。具体来说，可以使用FGSM（Fast Gradient Sign Method）算法。该算法的核心思想是在模型的输入上施加一个方向与损失函数梯度符号一致的小幅度变化，从而构造出对抗样本。

应用这一方法时，首先需要确定目标模型以及其预测类别。然后计算模型对于给定输入x的损失函数相对于输入x的梯度。接着，按照公式 x' = x + ε * sign(∇_xJ(x, y)) 来生成对抗样本x'，其中ε是一个控制扰动大小的超参数，通常取值较小，比如0.01到0.3之间。

通过这种方式生成的对抗样本可以帮助评估模型在面对恶意攻击时的表现，进而改进模型设计，提高其鲁棒性和安全性。这不仅符合TSAIAS 001-2024的要求，也是提升实际应用中模型可靠性的有效手段。