FMitF: Track I: Focusing Incremental Abstraction-based Verification on Neural Networks Input Distributions

FMITF:第一轨:专注于神经网络输入分布的增量抽象验证

基本信息

  • 批准号:
    2019239
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 51万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-10-01 至 2024-09-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The promise of machine learning is that it will improve the operation of systems across a variety of domains, such as agriculture, transportation, and medicine. With that promise comes the risk that such systems will not operate as intended, which may lead to harm to individuals or society. The project's impacts are in mitigating these risks by developing practical methods for assuring the correct operation of machine-learning systems. While risk is not unique to systems that incorporate machine learning, such systems present additional challenges to assuring their correct operation. Consider a camera-based driving system that aims to recognize a stop sign. Such a system must correctly identify a sign from among the enormous number of possible images while considering variables, such as, angle, lighting, distance, and any obstructions. Assuring such a system is correct requires evaluating the system on all such images, but it would take many years to evaluate each in turn on even the fastest computer. The project's novelties are in assuring correct behavior for groups of inputs collectively, which promises to make the assurance process practical.This project develops techniques to accelerate verification algorithms for assuring the correct operation of machine-learning models. First, these techniques exploit the fact that the system will only ever be required to consider a small fraction of the set of all possible inputs. Those inputs can be described symbolically and considered in groups to accelerate verification. Second, these techniques exploit the fact that a system may respond to different inputs by performing identical processing. Focusing verification on the processing performed by the system, rather than the inputs that are processed, allows verification to group sets of inputs to further accelerate assurance. The project develops a series of prototype implementations and benchmarks that demonstrate the utility and cost-effectiveness of the research, and that can be leveraged by the broader community for comparative evaluation.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
机器学习的希望是,它将改善跨各种领域的系统的运行,例如农业,运输和医学。 有了这一诺言,这种系统将无法按预期运行,这可能会对个人或社会造成伤害。 该项目的影响是通过开发确保机器学习系统正确操作的实用方法来减轻这些风险。 虽然风险并非包含机器学习的系统独有,但此类系统为确保其正确操作带来了其他挑战。 考虑一个旨在识别停车标志的基于相机的驾驶系统。 这样的系统必须在考虑变量(例如,角度,照明,距离和任何障碍物)的同时正确地从大量可能的图像中识别符号。 确保这样的系统是正确的,需要在所有此类图像上评估系统,但是即使是最快的计算机,也需要多年的时间来评估每个系统。 该项目的新颖性是确保共同投入组的正确行为,这有望使保证过程实用。该项目开发了加速验证算法的技术,以确保机器学习模型的正确操作。 首先,这些技术利用了这样一个事实,即系统只需要考虑所有可能的输入集中的一小部分。 这些输入可以象征性地描述,并在组中进行考虑以加速验证。 其次,这些技术利用了一个系统可以通过执行相同的处理来响应不同输入的事实。 将验证重点放在系统执行的处理上,而不是处理的输入,允许验证对输入组进行分组以进一步加速保证。该项目开发了一系列原型实现和基准测试,这些实现和基准证明了研究的实用性和成本效益,并且可以由更广泛的社区利用,以进行比较评估。该奖项反映了NSF的法定任务,并认为通过基金会的知识分子和更广泛的影响,可以通过评估来进行评估,以审查Criteria。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Input Distribution Coverage: Measuring Feature Interaction Adequacy in Neural Network Testing
Distribution Models for Falsification and Verification of DNNs
Distribution-Aware Testing of Neural Networks Using Generative Models
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Matthew Dwyer其他文献

Wireless <em>in vivo</em> recording of cortical activity by an ion-sensitive field effect transistor
  • DOI:
    10.1016/j.snb.2023.133549
  • 发表时间:
    2023-05-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Suyash Bhatt;Emily Masterson;Tianxiang Zhu;Jenna Eizadi;Judy George;Nesya Graupe;Adam Vareberg;Jack Phillips;Ilhan Bok;Matthew Dwyer;Alireza Ashtiani;Aviad Hai
  • 通讯作者:
    Aviad Hai
Design guide for small-scale local facilities
小型当地设施设计指南
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S. Oostermeijer;Matthew Dwyer
  • 通讯作者:
    Matthew Dwyer

Matthew Dwyer的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Matthew Dwyer', 18)}}的其他基金

SHF: Small: Distribution-aware Testing for Neural Networks
SHF:小型:神经网络的分布感知测试
  • 批准号:
    2129824
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Medium: Rearchitecting Neural Networks for Verification
SHF:中:重新架构神经网络进行验证
  • 批准号:
    1900676
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
SHF: Small: Measurable Program Analysis
SHF:小型:可衡量的计划分析
  • 批准号:
    1901769
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Small: Measurable Program Analysis
SHF:小型:可衡量的计划分析
  • 批准号:
    1617916
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: EAGER: Collaborative Research: Mapping Software Analysis Problems to Efficient and Accurate Constraints
SHF:EAGER:协作研究:将软件分析问题映射到高效、准确的约束
  • 批准号:
    1449626
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CSR-EHS Predictable Adaptive Residual Monitoring for Real-time Embedded Systems
适用于实时嵌入式系统的 CSR-EHS 可预测自适应残留监测
  • 批准号:
    0720654
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Finite-State Verification for High-Performance Computing
协作研究:高性能计算的有限状态验证
  • 批准号:
    0541263
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
BOGOR : A Model Checking Framework for Dynamic Software
BOGOR:动态软件的模型检查框架
  • 批准号:
    0444167
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Program Analysis Techniques to Support Dependable RTSJ Applications
协作研究:支持可靠 RTSJ 应用程序的程序分析技术
  • 批准号:
    0429149
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
BOGOR : A Model Checking Framework for Dynamic Software
BOGOR:动态软件的模型检查框架
  • 批准号:
    0306607
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

石羊河上游径流水源追踪量化的模拟研究
  • 批准号:
    42301153
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
面向复杂场景的说话人追踪关键技术研究
  • 批准号:
    62306029
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
单波段机载LiDAR测深的瞬时海面确定及光线追踪
  • 批准号:
    42304051
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
用户兴趣迁移现象下基于图神经网络的舆情追踪技术研究
  • 批准号:
    62302199
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于量子电压动态追踪补偿的精密磁通测量方法研究
  • 批准号:
    52307021
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Collaborative Research: GEO OSE Track 2: Developing CI-enabled collaborative workflows to integrate data for the SZ4D (Subduction Zones in Four Dimensions) community
协作研究:GEO OSE 轨道 2:开发支持 CI 的协作工作流程以集成 SZ4D(四维俯冲带)社区的数据
  • 批准号:
    2324714
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
RII Track-4:NSF: Integrated Electrochemical-Optical Microscopy for High Throughput Screening of Electrocatalysts
RII Track-4:NSF:用于高通量筛选电催化剂的集成电化学光学显微镜
  • 批准号:
    2327025
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
RII Track-4:NSF: Resistively-Detected Electron Spin Resonance in Multilayer Graphene
RII Track-4:NSF:多层石墨烯中电阻检测的电子自旋共振
  • 批准号:
    2327206
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
RII Track-4:NSF: Improving subseasonal-to-seasonal forecasts of Central Pacific extreme hydrometeorological events and their impacts in Hawaii
RII Track-4:NSF:改进中太平洋极端水文气象事件的次季节到季节预报及其对夏威夷的影响
  • 批准号:
    2327232
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
RII Track-4:NSF: Design of zeolite-encapsulated metal phthalocyanines catalysts enabled by insights from synchrotron-based X-ray techniques
RII Track-4:NSF:通过基于同步加速器的 X 射线技术的见解实现沸石封装金属酞菁催化剂的设计
  • 批准号:
    2327267
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 51万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了