2015-10-30

[1510.04189] Improving Back-Propagation by Adding an Adversarial Gradient

http://arxiv.org/abs/1510.04189
A simple extension to the back-propagation method is proposed, that adds an adversarial gradient to the training.
ニューラルネットで、1パス目は重みを更新せずに誤差を計算して、2パス目はその誤差を加工した値を入力値に加算して通常の学習を行うというシンプルな手法で精度が上がるというもの。

Algorithm 1 だけでだいたい分かるが、
z = x + ε * sign(e)
で、x は1パス目の入力値、e は1パス目で計算した誤差、sign 関数は { +1, -1 } を返す関数、ε は揺らす大きさ(係数)、z は2パス目の入力値となる。
As stated in Goodfellow et al. (2014) and Fawzi et al. (2015), adding adversarial perturbations is quite different from adding input noise. Adding noise will direct the model to increase the margin in all possible directions around the training samples. A model has limited capacity, and this may limit the achievable margin in the directions that matters most, where the margins are smallest.
モデルの表現力には限界がある。ノイズを加える手法は不要な方向にもマージンを大きくしてしまうのが問題だが、adversarial perturbations はそれとは違うということが記述されている。