关键词:
重尾噪声
图像分类
残差网络
多分布
深度学习
摘要:
针对残差网络(ResNet)在图像分类中容易受未知重尾噪声影响导致识别准确率下降的问题,提出一种多分布重尾噪声自适应残差网络(MHTNA-ResNet)模型。首先,为抑制重尾噪声对最终预测的影响,设计一个多分布重尾噪声自适应层(MHTNA),该层使用多种重尾分布创建噪声模板,扰动干净的训练数据,使ResNet通过训练获得对重尾噪声图像的识别能力;其次,MHTNA在训练中进行自适应训练,使用最大似然估计法求解更新的噪声模板参数,并根据求解参数重新生成噪声模板,控制噪声始终遵循重尾分布;最后,测试时屏蔽MHTNA,对测试图像进行重尾噪声攻击,从而检验模型的抗噪能力。实验结果表明,与PRIME模型相比,面对重尾噪声的攻击,在CIFAR10、CIFAR100和MINI-ImageNet数据集上所提模型的分类准确率分别平均提升了3.86、7.10和5.46个百分点。可见,所提模型可以有效提高ResNet面对重尾噪声干扰时的鲁棒性。