Formální metody pro analýzu neuronových sítí

but.committeeprof. Ing. Tomáš Vojnar, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Ondřej Ryšavý, Ph.D. (místopředseda) Ing. František Grézl, Ph.D. (člen) Ing. Tomáš Martínek, Ph.D. (člen) Dr. Ing. Petr Peringer (člen)cs
but.defenceStudent nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm B. Otázky u obhajoby: Plánujete se zúčastnit konference VNN-COMP, případně dotáhnout práci do podoby publikace? Jaká byla struktura sítí, na kterých byl nástroj ověřen?cs
but.jazykangličtina (English)
but.programInformační technologiecs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorČeška, Milanen
dc.contributor.authorHudák, Daviden
dc.contributor.refereeLengál, Ondřejen
dc.date.accessioned2022-06-21T07:56:10Z
dc.date.available2022-06-21T07:56:10Z
dc.date.created2022cs
dc.description.abstractŠkála oblastí, ve kterých se dnes můžeme setkat s hlubokým učením, se velmi rychle rozrůstá. Zasahuje už dokonce i mezi bezpečnostně kritické oblasti jako doprava či lékařství, a tak narůstá nutnost takové systémy verifikovat. Nicméně, dostatečně škálovatelné nástroje pro verifikaci neuronových sítí, které tvoří hlavní přístup k hlubokému učení, jsou stále ve vývoji. Dnešní řešení tak nejsou schopny verifikovat dostatečně hluboké sítě. Z toho důvodu jsme se zaměřili na jeden ze současných nástrojů, VeriNet, a pokusili jsme jej vylepšit. Obecněji jsme se zaměřili na symbolický přístup k analýze lokální robustnosti. Tento přístup běžně spočívá na vytvoření, zpracování a přepracování reprezentace neuronové sítě, přičemž my jsme se zaměřili na fázi přepracování. Primárně jsme se zabývali algoritmem větví a mezí, který spočívá v rozdělování vstupů dílčích síťových uzlů k vytváření menších podproblémů. Specificky jsme navrhli nové paměťové, alternující a semi-hierarchické strategie. Při experimentování jsme dosáhli výrazných vylepšení nástroje VeriNet. Jeden z našich přístupů je tak schopen řešit více komplexních případů a také vylepšuje zpracování již řešitelných případů. K tomu jsme navíc narazili na anomálie pracovně nazvané jako imploze větví, které vedou k extrémnímu urychlení některých případů. V rámci této práce jsme také rozšířili set síťových benchmarků s modely z balíku nástroje Marabou. en
dc.description.abstractToday, the area where we can use deep learning is becoming broader. It includes safety-critical domains such as traffic or healthcare, and the need for its verification grows. However, sufficient verification toolkits for neural networks, the leading deep learning approach, are still in development. State-of-the-art algorithms now can not verify commonly used deep networks. In this paper, we focus on one of the state-of-the-art solutions, VeriNet. More generally, we focused on the symbolic approach of local robustness analysis. This approach usually relies on creating, processing, and refining the neural network representation, and we focused on the refinement phase. We primarily dealt with the branch and bound algorithm, which in this toolkit splits node inputs in a network to create smaller sub-problems. For this algorithm, we proposed and implemented new split node selection strategies. Specifically, we designed memory-based, alternating, and semi-hierarchical strategies. We achieved significant improvements in the scalability of the VeriNet toolkit. One of our approaches can solve more complex cases and significantly improve already solved cases' performance. Moreover, we discovered an anomaly in the behavior of the verification algorithm we named branch implosions, which led to extreme speed up for some cases. In addition, we extended the set of performed network benchmarks with models from the Marabou package. cs
dc.description.markBcs
dc.identifier.citationHUDÁK, D. Formální metody pro analýzu neuronových sítí [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2022.cs
dc.identifier.other145159cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/207294
dc.language.isoencs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologiícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectNeuronová síťen
dc.subjectReLUen
dc.subjectVeriNeten
dc.subjectESIPen
dc.subjectmetoda větví a mezíen
dc.subjectstrategie děleníen
dc.subjectimploze větvíen
dc.subjectsemi-hierarchická strategieen
dc.subjectformální verifikace en
dc.subjectNeural networkcs
dc.subjectReLUcs
dc.subjectVeriNetcs
dc.subjectESIPcs
dc.subjectbranch and boundcs
dc.subjectsplitting strategiescs
dc.subjectbranch implosionscs
dc.subjectsemi-hierarchical strategycs
dc.subjectformal verificationcs
dc.titleFormální metody pro analýzu neuronových sítíen
dc.title.alternativeFormal Analysis of Neural Networkscs
dc.typeTextcs
dc.type.driverbachelorThesisen
dc.type.evskpbakalářská prácecs
dcterms.dateAccepted2022-06-13cs
dcterms.modified2022-06-20-10:22:59cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta informačních technologiícs
sync.item.dbid145159en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2022.06.21 09:56:10en
sync.item.modts2022.06.21 08:13:30en
thesis.disciplineInformační technologiecs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. Ústav inteligentních systémůcs
thesis.levelBakalářskýcs
thesis.nameBc.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 4 of 4
Loading...
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
1.41 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
final-thesis.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Vedouci prace-24620_v.pdf
Size:
86.59 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Vedouci prace-24620_v.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-24620_o.pdf
Size:
89.69 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-24620_o.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
review_145159.html
Size:
1.45 KB
Format:
Hypertext Markup Language
Description:
review_145159.html
Collections