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Wasserstein制約付きデータ摂動によるブラックボックス脆弱性の評価

arXiv cs.LG / 2026/3/18

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要点

  • 本論文は、最適輸送理論とWasserstein距離を用いて、入力変数の分布の変化がモデルの挙動に与える影響を調べることで、ブラックボックス機械学習モデルの脆弱性を評価する。
  • 指定された摂動制約を満たす、Wasserstein距離の意味で「最も近い」分布を見つけ出し、それがモデル出力に与える影響を分析することを提案している。
  • 投影された分布に対する収束結果を提供し、この手法の理論的保証を確立している。
  • 実世界の回帰および分類データセット上で本手法を実証し、頑健性分析における実用性を示している。

Abstract

産業界における機械学習(ML)ツールの大規模な使用は、説明可能なモデルの欠如やブラックボックスアルゴリズムの使用といった重大な課題を伴います。私たちは、入力変数の分布の変動に対するMLモデルの応答の分析に最適輸送理論を適用することでこの問題に対処します。ワッサーシュタイン距離の意味で、与えられた制約を満たす最も近い分布を見つけ、それがモデルの挙動に与える影響を検討します。さらに、この射影分布の収束結果を確立し、回帰および分類設定の実例と実世界データセットを用いて私たちのアプローチを示します。