Securing Deep Spiking Neural Networks against Adversarial Attacks through Inherent Structural Parameters

Archive ouverte : Communication dans un congrès

El-Allami, R. | Marchisio, A. | Shafique, M. | Alouani, Ihsen

Edité par HAL CCSD ; IEEE

International audience. Deep Learning (DL) algorithms have gained popularity owing to their practical problem-solving capacity. However, they suffer from a serious integrity threat, i.e., their vulnerability to adversarial attacks. In the quest for DL trustworthiness, recent works claimed the inherent robustness of Spiking Neural Networks (SNNs) to these attacks, without considering the variability in their structural spiking parameters. This paper explores the security enhancement of SNNs through internal structural parameters. Specifically, we investigate the SNNs robustness to adversarial attacks with different values of the neuron's firing voltage thresholds and time window boundaries. We thoroughly study SNNs security under different adversarial attacks in the strong white-box setting, with different noise budgets and under variable spiking parameters. Our results show a significant impact of the structural parameters on the SNNs' security, and promising sweet spots can be reached to design trustworthy SNNs with 85% higher robustness than a traditional non-spiking DL system. To the best of our knowledge, this is the first work that investigates the impact of structural parameters on SNNs robustness to adversarial attacks. The proposed contributions and the experimental framework is available online 11https://github.com/rda-ela/SNN-Adversarial-Attacks to the community for reproducible research. © 2021 EDAA.

Consulter en ligne

Suggestions

Du même auteur

CNTFET-Based Ternary Multiply-and-Accumulate Unit

Archive ouverte: Article de revue

Mohammaden, Amr | 2022

International audience. Multiply-Accumulate (MAC) is one of the most commonly used operations in modern computing systems due to its use in matrix multiplication, signal processing, and in new applications such as m...

Adversarial Attacks in a Multi-view Setting: An Empirical Study of the Adve...

Archive ouverte: Communication dans un congrès

Tarchoun, Bilel | 2021-09-28

International audience. While machine learning applications are getting mainstream owing to a demonstrated efficiency in solving complex problems, they suffer from inherent vulnerability to adversarial attacks. Adve...

Enabling User Relaying In MCM-NOMA Under Doubly Selective Channels Using It...

Archive ouverte: Article de revue

Hamza, Anis Amazigh | 2022-03

International audience. Cell-edge users of future cellular internet of things (IoT) sensor networks can suffer from extremely severe channel conditions, especially under mobility with high speeds, i.e., doubly selec...

Du même sujet

Réussite à la LCA en français-anglais : pour le concours EDN / Théo Pezel

Livre | Pezel, Théo. Auteur | 2022 - 6e édition [adaptée au nouveau concours]

Le manuel de cours de LCA spécial EDN par Théo Pezel ! Depuis plusieurs années, Réussite à la LCA s’est imposé comme le manuel de cours de référence pour la LCA. Il s'adresse aux étudiants de 3e, 4e et 5e années préparant le nouve...

La LCA en anglais facile aux EDN : fiches théoriques et pratiques / Hervé D...

Livre | Devilliers, Hervé (1981-....) - interniste. Auteur | 2022 - 2e édition

La lecture critique d'articles (LCA) est un des exercices des épreuves dématérialisées nationales (EDN) les plus redoutés par les étudiants. Pourtant comme pour l'ensemble des autres épreuves les connaissances et les compétences n...

Maîtriser la LCA en anglais / sous l'égide du Collège universitaire des ens...

Livre | Jolly, Damien (1958-....). Directeur de publication | 2019 - 5e édition

La 4e de couverture indique : "Véritable outil pédagogique cet ouvrage propose aux étudiants en médecine de se familiariser avec l'épreuve de Lecture critique d'article (LCA) en anglais. Cette 5e édition entièrement refondue compr...

Investment analysis and portfolio management / Frank K. Reilly,... Keith C....

Livre | Reilly, Frank K.. Auteur | 2000 - 6th ed.

R pour la statistique et la science des données / sous la direction de Fran...

Livre | Husson, François (1970-....) - mathématicien. Directeur de publication | 2018

Le logiciel R est un outil incontournable de statistique, de visualisation de données et de science des données tant dans le monde universitaire que dans celui de l'entreprise. Ceci s'explique par ses trois principales qualités : ...

L' institution du handicap : esquisse pour une théorie sociologique du hand...

Livre | Bodin, Romuald (1973-....). Auteur | 2018

Qu'est-ce que le handicap ? Ce livre montre qu'il ne s'agit pas d'une réalité médicale, mais d'un phénomène social, qui peut faire référence à des singularités biologiques, mais dépend avant tout de la logique sociale de nos insti...

Chargement des enrichissements...