基于量子优化的神经网络精确与渐进完备鲁棒性验证
深度神经网络(DNNs)在多个领域展现出卓越性能,但其对对抗性扰动的脆弱性限制了其在安全关键场景中的应用。本研究提出了两种基于量子优化的鲁棒性验证模型:针对分段线性激活函数(如ReLU和hardtanh)的首个模型建立了精确且完备的数学表述,可精确定位对抗样本;针对通用激活函数(包括sigmoid和tanh)的第二个模型通过分段常数边界构建可扩展的过近似方案,该模型具有渐进完备性——当分割粒度细化时近似误差趋近于零。该团队进一步将量子Benders分解法与区间运算相结合以加速求解,并提出证书迁移边界理论,将剪枝网络的鲁棒性保证与原始模型建立关联。通过层级分割策略实现的量子-经典混合工作流,可耦合不同深度子问题。在鲁棒性基准测试中,该方法展现出高认证精度,证明量子优化能作为神经网络(含复杂激活函数)鲁棒性保证的理论基础。
量科快讯
2 天前
2 天前

