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人工智能安全基础电子书

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作       者:李进,谭毓安

出  版  社:机械工业出版社

出版时间:2023-04-06

字       数:25.6万

所属分类: 科技 > 计算机/网络 > 计算机理论与教程

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本书着眼于人工智能自身的安全问题,旨在将当前人工智能安全的基础问题、关键问题、核心算法行归纳总结。本书的定位是学习人工智能安全的门书籍,因此先详细介绍了人工智能安全相关的基础知识,包括相关的基础算法和安全模型,使得读者明确人工智能面临的威胁,对人工智能安全有一个大体的概念和初步认识。然后将人工智能系统的主要安全威胁分为模型安全性威胁和模型与数据隐私威胁两大类。模型安全性威胁主要包括投毒攻、后门攻、对抗攻、深度伪造。模型与数据隐私威胁主要包括窃取模型的权重、结构、决策边界等模型本身信息和训练数据集信息。本书在介绍上述经典攻技术的同时,也介绍了相应的防御方法,使得读者通过这些攻了解人工智能模型的脆弱性,并对如何防御攻的方法、如何增强人工智能模型的鲁棒性有一定的思考。本书主要从隐私保护的基本概念、数据隐私、模型窃取与防御三个维度来介绍通用的隐私保护定义与技术、典型的机器学习数据隐私攻方式和相应的防御手段,并探讨了模型窃取攻及其对应的防御方法,使得读者能够直观全面地了解模型与数据隐私并掌握一些经典算法的整体实现流程。这本书还介绍了真实世界场景中不同传感器下的对抗攻和相应的防御措施以及人工智能系统对抗博弈的现状。相比于数字世界的攻,真实世界的攻更需要引起人们的关注,一旦犯罪分子恶意利用人工智能系统的漏洞,将会给人们的生产生活带来安全威胁,影响大家的人身安全、财产安全还有个人隐私。读者可以通过阅读此书的知识内容及相关经典案例了解掌握人工智能系统面临的攻防技术,了解如何在前人的基础上,研究出针对各种攻的防御方法,为可信人工智能助力。本书适合期望门人工智能安全的计算机相关专业的学生、技术工作者,人工智能领域的从业人员,对人工智能安全感兴趣的人员,致力于建设可信人工智能的人员,本书所涉及的内容可以帮助读者快速全面地了解人工智能安全所涉及的问题及技术,了解相关攻防技术算法的基本原理,可帮助人工智能领域的发人员做出更安全的应用产品。<br/>
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FOREWORD 推荐序

FREFACE 前言

第一部分 基础知识

CHAPTER 1 第1章 人工智能概述

1.1 人工智能发展现状

1.2 人工智能安全现状

CHAPTER 2 第2章 人工智能基本算法

2.1 基本概念

2.2 经典算法

2.3 主流算法

2.4 算法可解释性

2.5 基础算法实现案例

2.6 小结

CHAPTER 3 第3章 人工智能安全模型

3.1 人工智能安全定义

3.2 人工智能安全问题

3.3 威胁模型和常见攻击

3.4 模型窃取攻击与防御实现案例

3.5 小结

第二部分 模型安全性

CHAPTER 4 第4章 投毒攻击与防御

4.1 投毒攻击

4.2 针对投毒攻击的防御方法

4.3 投毒攻击实现案例

4.4 小结

CHAPTER 5 第5章 后门攻击与防御

5.1 后门攻击与防御概述

5.2 图像后门攻击

5.3 图像后门防御

5.4 其他场景下的后门模型

5.5 后门攻击和其他方法的关系

5.6 后门攻击与防御实现案例

5.7 小结

CHAPTER 6 第6章 对抗攻击与防御

6.1 对抗攻击与防御概述

6.2 图像对抗样本生成技术

6.3 图像对抗样本防御

6.4 文本对抗样本生成与防御

6.5 其他数字对抗样本

6.6 对抗攻击与防御实现案例

6.7 小结

CHAPTER 7 第7章 深度伪造攻击与防御

7.1 深度伪造攻击与防御概述

7.2 深度伪造人脸生成

7.3 深度伪造人脸检测

7.4 深度伪造语音生成与检测

7.5 深度伪造攻击与防御实现案例

7.6 小结

第三部分 模型与数据隐私

CHAPTER 8 第8章 隐私保护基本概念

8.1 隐私保护概述

8.2 安全多方计算

8.3 同态加密

8.4 差分隐私

8.6 小结

CHAPTER 9 第9章 数据隐私

9.1 数据隐私概述

9.2 成员推理攻击

9.3 数据集重建攻击

9.4 防御手段

9.5 小结

CHAPTER 10 第10章 模型窃取攻击与防御

10.1 模型窃取攻击与防御概述

10.2 模型参数窃取攻击

10.3 模型结构窃取攻击

10.4 模型决策边界窃取攻击

10.5 模型功能窃取攻击

10.6 模型窃取攻击的防御手段

10.7 模型窃取攻击与防御实现案例

10.8 小结

第四部分 应用与实践

CHAPTER 11 第11章 面向真实世界的对抗样本

11.1 面向真实世界的对抗样本概述

11.2 不同传感器的对抗样本生成

11.3 不同传感器的对抗样本防御

11.4 自动驾驶应用中的安全与对抗

11.5 人工智能博弈(游戏对抗)

11.6 小结

BIBLIOGRAPHY 参考文献

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