防御性蒸馏(Defensive Distillation)是一种针对深度学习模型的对抗防御技术,旨在增强模型对对抗样本的鲁棒性。其核心原理是通过知识蒸馏(Knowledge Distillation)过程实现:首先训练一个大型教师模型在原始数据集上,然后利用该教师模型生成的软标签(soft labels,即概率分布输出而非硬性类别标签)作为目标,训练一个更精简的学生模型。这一方法使学生模型的决策边界更加平滑,从而降低对输入微小扰动的敏感性,有效减少对抗攻击的成功率。防御性蒸馏源于对抗样本研究的背景,对抗样本是恶意设计的输入数据,能误导模型产生错误预测,而该技术提供了一种轻量级防御机制。
在AI产品开发的实际落地中,防御性蒸馏可应用于安全关键场景,如自动驾驶系统中的目标识别、金融风控中的欺诈检测或医疗AI的诊断支持。通过提升模型鲁棒性,它能降低恶意攻击风险,增强产品可靠性和用户信任。然而,随着对抗攻击技术的不断演进,防御性蒸馏的长期有效性受到挑战,开发者常需结合对抗训练(Adversarial Training)等策略构建多层防御体系。延伸阅读推荐参考原始论文:Papernot et al. (2016), 「Distillation as a Defense to Adversarial Perturbations against Deep Neural Networks」。
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