基于文本的对抗攻击变得越来越普遍,通用互联网用户可以访问。随着这些攻击的繁殖,解决模型鲁棒性中差距的需求即将变得迫在眉睫。在对抗数据上进行重新培训可能会提高性能,但这些模型在该模型中仍有一类其他角色级攻击。此外,重新培训模型的过程是时间和资源密集型,创造了对轻巧,可重复使用的防御的需求。在这项工作中,我们提出了对抗性文本标准器,这是一种新颖的方法,可恢复具有低计算开销的攻击内容上的基线性能。我们评估了标准级化合物在容易发生攻击的两个问题领域的功效,即仇恨言论和自然语言推断。我们发现,文本归一化提供了针对角色级攻击的任务不足的防御,该攻击可以对对抗性再培训解决方案进行补充,这更适合语义改变。
translated by 谷歌翻译
几年的研究表明,在理论和实践中,机器学习系统容易受到对抗的例子。到目前为止,这种攻击主要有针对性的视觉模型,利用人类和机器感知之间的差距。虽然基于文本的模型也被对抗例子遭到攻击,但这种攻击努力保持语义意义和无法区分。在本文中,我们探讨了大类的对抗示例,可用于在黑盒设置中攻击基于文本的模型,而不会对输入进行任何人类可知的视觉修改。我们使用对人眼不可察觉的编码特异性扰动来操纵从神经计算机翻译管道到网络搜索引擎的各种自然语言处理(NLP)系统的输出。我们发现,通过单一的难以察觉的编码注射 - 代表一个无形的字符,同型角色,重新排序或删除 - 攻击者可以显着降低易受伤害的模型的性能,并且三次注射大多数型号可以在功能上打破。除了由Facebook,IBM和HuggingFace发布的开源模型之外,我们攻击目前部署的商业系统这一新颖的一系列攻击对许多语言处理系统提供了重大威胁:攻击者可以以目标方式影响系统而没有任何关于底层模型的假设。我们得出结论,基于文本的NLP系统需要仔细的输入消毒,就像传统应用程序一样,并且考虑到这样的系统现在正在迅速地部署,需要建筑师和运营商的紧急注意。
translated by 谷歌翻译
大规模的预训练语言模型在广泛的自然语言理解(NLU)任务中取得了巨大的成功,甚至超过人类性能。然而,最近的研究表明,这些模型的稳健性可能受到精心制作的文本对抗例子的挑战。虽然已经提出了几个单独的数据集来评估模型稳健性,但仍缺少原则和全面的基准。在本文中,我们呈现对抗性胶水(AdvGlue),这是一个新的多任务基准,以定量和彻底探索和评估各种对抗攻击下现代大规模语言模型的脆弱性。特别是,我们系统地应用14种文本对抗的攻击方法来构建一个粘合的援助,这是由人类进一步验证的可靠注释。我们的调查结果总结如下。 (i)大多数现有的对抗性攻击算法容易发生无效或暧昧的对手示例,其中大约90%的含量改变原始语义含义或误导性的人的注册人。因此,我们执行仔细的过滤过程来策划高质量的基准。 (ii)我们测试的所有语言模型和强大的培训方法在AdvGlue上表现不佳,差价远远落后于良性准确性。我们希望我们的工作能够激励开发新的对抗攻击,这些攻击更加隐身,更加统一,以及针对复杂的对抗性攻击的新强大语言模型。 Advglue在https://adversarialglue.github.io提供。
translated by 谷歌翻译
数据增强是自然语言处理(NLP)模型的鲁棒性评估的重要组成部分,以及增强他们培训的数据的多样性。在本文中,我们呈现NL-Cogmenter,这是一种新的参与式Python的自然语言增强框架,它支持创建两个转换(对数据的修改)和过滤器(根据特定功能的数据拆分)。我们描述了框架和初始的117个变换和23个过滤器,用于各种自然语言任务。我们通过使用其几个转换来分析流行自然语言模型的鲁棒性来证明NL-Upmenter的功效。基础架构,Datacards和稳健性分析结果在NL-Augmenter存储库上公开可用(\ url {https://github.com/gem-benchmark/nl-augmenter})。
translated by 谷歌翻译
最近的自然语言处理(NLP)技术在基准数据集中实现了高性能,主要原因是由于深度学习性能的显着改善。研究界的进步导致了最先进的NLP任务的生产系统的巨大增强,例如虚拟助理,语音识别和情感分析。然而,随着对抗性攻击测试时,这种NLP系统仍然仍然失败。初始缺乏稳健性暴露于当前模型的语言理解能力中的令人不安的差距,当NLP系统部署在现实生活中时,会产生问题。在本文中,我们通过以各种维度的系统方式概述文献来展示了NLP稳健性研究的结构化概述。然后,我们深入了解稳健性的各种维度,跨技术,指标,嵌入和基准。最后,我们认为,鲁棒性应该是多维的,提供对当前研究的见解,确定文学中的差距,以建议值得追求这些差距的方向。
translated by 谷歌翻译
Recent years have seen a proliferation of research on adversarial machine learning. Numerous papers demonstrate powerful algorithmic attacks against a wide variety of machine learning (ML) models, and numerous other papers propose defenses that can withstand most attacks. However, abundant real-world evidence suggests that actual attackers use simple tactics to subvert ML-driven systems, and as a result security practitioners have not prioritized adversarial ML defenses. Motivated by the apparent gap between researchers and practitioners, this position paper aims to bridge the two domains. We first present three real-world case studies from which we can glean practical insights unknown or neglected in research. Next we analyze all adversarial ML papers recently published in top security conferences, highlighting positive trends and blind spots. Finally, we state positions on precise and cost-driven threat modeling, collaboration between industry and academia, and reproducible research. We believe that our positions, if adopted, will increase the real-world impact of future endeavours in adversarial ML, bringing both researchers and practitioners closer to their shared goal of improving the security of ML systems.
translated by 谷歌翻译
在过去的几年中,保护NLP模型免受拼写错误的障碍是研究兴趣的对象。现有的补救措施通常会损害准确性,或者需要对每个新的攻击类别进行完整的模型重新训练。我们提出了一种新颖的方法,可以向基于变压器的NLP模型中的拼写错误增加弹性。可以实现这种鲁棒性,而无需重新训练原始的NLP模型,并且只有最小的语言丧失理解在没有拼写错误的输入上的性能。此外,我们提出了一种新的有效近似方法来产生对抗性拼写错误,这大大降低了评估模型对对抗性攻击的弹性所需的成本。
translated by 谷歌翻译
Adversarial attacks in NLP challenge the way we look at language models. The goal of this kind of adversarial attack is to modify the input text to fool a classifier while maintaining the original meaning of the text. Although most existing adversarial attacks claim to fulfill the constraint of semantics preservation, careful scrutiny shows otherwise. We show that the problem lies in the text encoders used to determine the similarity of adversarial examples, specifically in the way they are trained. Unsupervised training methods make these encoders more susceptible to problems with antonym recognition. To overcome this, we introduce a simple, fully supervised sentence embedding technique called Semantics-Preserving-Encoder (SPE). The results show that our solution minimizes the variation in the meaning of the adversarial examples generated. It also significantly improves the overall quality of adversarial examples, as confirmed by human evaluators. Furthermore, it can be used as a component in any existing attack to speed up its execution while maintaining similar attack success.
translated by 谷歌翻译
Code generation models have achieved impressive performance. However, they tend to be brittle as slight edits to a prompt could lead to very different generations; these robustness properties, critical for user experience when deployed in real-life applications, are not well understood. Most existing works on robustness in text or code tasks have focused on classification, while robustness in generation tasks is an uncharted area and to date there is no comprehensive benchmark for robustness in code generation. In this paper, we propose ReCode, a comprehensive robustness evaluation benchmark for code generation models. We customize over 30 transformations specifically for code on docstrings, function and variable names, code syntax, and code format. They are carefully designed to be natural in real-life coding practice, preserve the original semantic meaning, and thus provide multifaceted assessments of a model's robustness performance. With human annotators, we verified that over 90% of the perturbed prompts do not alter the semantic meaning of the original prompt. In addition, we define robustness metrics for code generation models considering the worst-case behavior under each type of perturbation, taking advantage of the fact that executing the generated code can serve as objective evaluation. We demonstrate ReCode on SOTA models using HumanEval, MBPP, as well as function completion tasks derived from them. Interesting observations include: better robustness for CodeGen over InCoder and GPT-J; models are most sensitive to syntax perturbations; more challenging robustness evaluation on MBPP over HumanEval.
translated by 谷歌翻译
The shift of public debate to the digital sphere has been accompanied by a rise in online hate speech. While many promising approaches for hate speech classification have been proposed, studies often focus only on a single language, usually English, and do not address three key concerns: post-deployment performance, classifier maintenance and infrastructural limitations. In this paper, we introduce a new human-in-the-loop BERT-based hate speech classification pipeline and trace its development from initial data collection and annotation all the way to post-deployment. Our classifier, trained using data from our original corpus of over 422k examples, is specifically developed for the inherently multilingual setting of Switzerland and outperforms with its F1 score of 80.5 the currently best-performing BERT-based multilingual classifier by 5.8 F1 points in German and 3.6 F1 points in French. Our systematic evaluations over a 12-month period further highlight the vital importance of continuous, human-in-the-loop classifier maintenance to ensure robust hate speech classification post-deployment.
translated by 谷歌翻译
如今,人们在网上平台上生成并分享大量内容(例如,社交网络,博客)。 2021年,每分钟为119亿日常积极的Facebook用户发布了大约15万张照片。内容主持人不断监控这些在线平台,以防止扩散不适当的内容(例如,讨厌语音,裸露图像)。基于深度学习(DL)的进步,自动内容主持人(ACM)帮助人类主持人处理高数据量。尽管他们的优势,攻击者可以利用DL组件的弱点(例如,预处理,模型)来影响其性能。因此,攻击者可以利用这些技术来通过逃避ACM来扩散不适当的内容。在这项工作中,我们提出了CAPTCHA攻击(CAPA),这是一种允许用户通过逃避ACM控件来扩散不恰当的文本的对抗技术。通过生成自定义文本CAPTCHAS的CAPA,利用ACM的粗心设计实现和内部程序漏洞。我们对现实世界ACM的攻击进行了测试,结果证实了我们简单但有效攻击的凶猛,在大多数情况下达到了100%的逃避成功。与此同时,我们展示了设计CAPA缓解,在CAPTCHAS研究区开辟了新挑战的困难。
translated by 谷歌翻译
深度变压器神经网络模型在生物医学域中提高了智能文本处理系统的预测精度。他们在各种各样的生物医学和临床自然语言处理(NLP)基准上获得了最先进的性能分数。然而,到目前为止,这些模型的稳健性和可靠性较小。神经NLP模型可以很容易地被对抗动物样本所欺骗,即输入的次要变化,以保留文本的含义和可理解性,而是强制NLP系统做出错误的决策。这提出了对生物医学NLP系统的安全和信任的严重担忧,特别是当他们旨在部署在现实世界用例中时。我们调查了多种变压器神经语言模型的强大,即Biobert,Scibert,Biomed-Roberta和Bio-Clinicalbert,在各种生物医学和临床文本处理任务中。我们实施了各种对抗的攻击方法来测试不同攻击方案中的NLP系统。实验结果表明,生物医学NLP模型对对抗性样品敏感;它们的性能平均分别平均下降21%和18.9个字符级和字级对抗噪声的绝对百分比。进行广泛的对抗训练实验,我们在清洁样品和对抗性投入的混合物上进行了微调NLP模型。结果表明,对抗性训练是对抗对抗噪声的有效防御机制;模型的稳健性平均提高11.3绝对百分比。此外,清洁数据的模型性能平均增加2.4个绝对存在,表明对抗性训练可以提高生物医学NLP系统的概括能力。
translated by 谷歌翻译
数据饥饿的深度神经网络已经将自己作为许多NLP任务的标准建立为包括传统序列标记的标准。尽管他们在高资源语言上表现最先进的表现,但它们仍然落后于低资源场景的统计计数器。一个方法来反击攻击此问题是文本增强,即,从现有数据生成新的合成训练数据点。虽然NLP最近目睹了一种文本增强技术的负载,但该领域仍然缺乏对多种语言和序列标记任务的系统性能分析。为了填补这一差距,我们调查了三类文本增强方法,其在语法(例如,裁剪子句子),令牌(例如,随机字插入)和字符(例如,字符交换)级别上执行更改。我们系统地将它们与语音标记,依赖解析和语义角色标记的分组进行了比较,用于使用各种模型的各种语言系列,包括依赖于诸如MBERT的普赖金的多语言语境化语言模型的架构。增强最显着改善了解析,然后是语音标记和语义角色标记的依赖性解析。我们发现实验技术通常在形态上丰富的语言,而不是越南语等分析语言。我们的研究结果表明,增强技术可以进一步改善基于MBERT的强基线。我们将字符级方法标识为最常见的表演者,而同义词替换和语法增强仪提供不一致的改进。最后,我们讨论了最大依赖于任务,语言对和模型类型的结果。
translated by 谷歌翻译
While a substantial body of prior work has explored adversarial example generation for natural language understanding tasks, these examples are often unrealistic and diverge from the real-world data distributions. In this work, we introduce a two-stage adversarial example generation framework (NaturalAdversaries), for designing adversaries that are effective at fooling a given classifier and demonstrate natural-looking failure cases that could plausibly occur during in-the-wild deployment of the models. At the first stage a token attribution method is used to summarize a given classifier's behaviour as a function of the key tokens in the input. In the second stage a generative model is conditioned on the key tokens from the first stage. NaturalAdversaries is adaptable to both black-box and white-box adversarial attacks based on the level of access to the model parameters. Our results indicate these adversaries generalize across domains, and offer insights for future research on improving robustness of neural text classification models.
translated by 谷歌翻译
Grammatical Error Correction (GEC) is the task of automatically detecting and correcting errors in text. The task not only includes the correction of grammatical errors, such as missing prepositions and mismatched subject-verb agreement, but also orthographic and semantic errors, such as misspellings and word choice errors respectively. The field has seen significant progress in the last decade, motivated in part by a series of five shared tasks, which drove the development of rule-based methods, statistical classifiers, statistical machine translation, and finally neural machine translation systems which represent the current dominant state of the art. In this survey paper, we condense the field into a single article and first outline some of the linguistic challenges of the task, introduce the most popular datasets that are available to researchers (for both English and other languages), and summarise the various methods and techniques that have been developed with a particular focus on artificial error generation. We next describe the many different approaches to evaluation as well as concerns surrounding metric reliability, especially in relation to subjective human judgements, before concluding with an overview of recent progress and suggestions for future work and remaining challenges. We hope that this survey will serve as comprehensive resource for researchers who are new to the field or who want to be kept apprised of recent developments.
translated by 谷歌翻译
最近的研究表明,预训练的语言模型(LMS)容易受到文本对抗性攻击的影响。但是,现有的攻击方法要么遭受低攻击成功率,要么无法在指数级的扰动空间中有效搜索。我们提出了一个有效有效的框架Semattack,以通过构建不同的语义扰动函数来生成自然的对抗文本。特别是,Semattack优化了对通用语义空间约束的生成的扰动,包括错字空间,知识空间(例如WordNet),上下文化的语义空间(例如,BERT群集的嵌入空间)或这些空间的组合。因此,生成的对抗文本在语义上更接近原始输入。广泛的实验表明,最新的(SOTA)大规模LMS(例如Deberta-V2)和国防策略(例如Freelb)仍然容易受到Semattack的影响。我们进一步证明,Semattack是一般的,并且能够为具有较高攻击成功率的不同语言(例如英语和中文)生成自然的对抗文本。人类评估还证实,我们产生的对抗文本是自然的,几乎不会影响人类的表现。我们的代码可在https://github.com/ai-secure/semattack上公开获取。
translated by 谷歌翻译
数据增强是通过转换为机器学习的人工创建数据的人工创建,是一个跨机器学习学科的研究领域。尽管它对于增加模型的概括功能很有用,但它还可以解决许多其他挑战和问题,从克服有限的培训数据到正规化目标到限制用于保护隐私的数据的数量。基于对数据扩展的目标和应用的精确描述以及现有作品的分类法,该调查涉及用于文本分类的数据增强方法,并旨在为研究人员和从业者提供简洁而全面的概述。我们将100多种方法划分为12种不同的分组,并提供最先进的参考文献来阐述哪种方法可以通过将它们相互关联,从而阐述了哪种方法。最后,提供可能构成未来工作的基础的研究观点。
translated by 谷歌翻译
现在,错误和虚假信息已成为我们安全和安全的全球威胁。为了应对在线错误信息的规模,一个可行的解决方案是通过检索和验证相关证据来自动对索赔进行事实检查。尽管在推动自动事实验证方面取得了最新进展,但仍缺乏对可能针对此类系统的攻击向量的全面评估。特别是,自动化事实验证过程可能容易受到其试图打击的确切虚假信息。在这项工作中,我们假设一个对手可以自动使用在线证据擦洗,以通过伪装相关证据或种植误导性的证据来破坏事实检查模型。我们首先提出了探索性分类法,该分类法涵盖了这两个目标和不同的威胁模型维度。在此指导下,我们设计并提出了几种潜在的攻击方法。我们表明,除了产生多样化和索赔一致的证据之外,还可以在证据中巧妙地修改索赔空位段。结果,我们在分类法的许多不同排列中高度降低了事实检查的表现。这些攻击也对索赔后的事后修改也很强大。我们的分析进一步暗示了在面对矛盾的证据时,模型推断的潜在局限性。我们强调,这些攻击可能会对此类模型的可检查和人类使用情况产生有害的影响,我们通过讨论未来防御的挑战和方向来得出结论。
translated by 谷歌翻译
关于NLP模型的最先进攻击缺乏对成功攻击的共享定义。我们将思考从过去的工作蒸馏成统一的框架:一个成功的自然语言对抗性示例是欺骗模型并遵循一些语言限制的扰动。然后,我们分析了两个最先进的同义词替换攻击的产出。我们发现他们的扰动通常不会保留语义,38%引入语法错误。人类调查显示,为了成功保留语义,我们需要大大增加交换词语的嵌入和原始和扰动句子的句子编码之间的最小余弦相似之处。与更好的保留语义和语法性,攻击成功率下降超过70个百分点。
translated by 谷歌翻译
自然语言处理的最新进展在文本分析和语言理解模型中产生了许多令人兴奋的发展。但是,这些模型也可以用于跟踪人们,引起严重的隐私问题。在这项工作中,我们调查了个人可以在使用社交媒体平台时避免被这些模型检测到的事情。我们将调查在两项曝光危险任务,立场检测和地理标记中进行。我们探索了各种用于修改文本的简单技术,例如用显着词,​​释义和添加虚拟社交媒体帖子插入错别字。我们的实验表明,基于BERT的模型的性能因错别字而被罚款以进行立场检测,但不受释义的影响。此外,我们发现错别字对最先进的地理参考模型的影响最小,因为它们对社交网络的依赖增加了。但是,我们表明用户可以通过与不同的用户互动来欺骗这些模型,从而将其绩效降低了近50%。
translated by 谷歌翻译