Collaborative Research: SaTC: CORE: Small: Towards Secure and Trustworthy Tree Models

协作研究:SaTC:核心:小型:迈向安全可信的树模型

基本信息

  • 批准号:
    2247619
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 29万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-06-15 至 2026-05-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Tree models are an important type of machine learning algorithm used in various applications such as finance, healthcare, and traffic management. They are particularly advantageous due to their simplicity and interpretability, making them well-suited for decision-making tasks, compared to complex neural networks that can be difficult to understand. However, despite their benefits, tree models are not immune to security and privacy concerns. Malicious actors can tamper with tree models or steal intellectual property, posing threats to the integrity and confidentiality of machine learning systems. Further, although there are studies of similar attacks on neural networks, differences between how neural networks and tree models work may affect how well those existing findings apply to tree models. Together, these issues mean there are a number of open questions around enhancing the security and trustworthiness of tree models. This project aims to develop novel strategies to address these questions and develop more robust and trustworthy AI-based systems, and develop both tools and educational opportunities through the work to make the findings widely available and impactful. Specifically, this project addresses the need for robust model authentication, watermarking for intellectual property tracing, machine unlearning for data privacy, and defense against backdoor attacks for tree models. The technical aims are organized around four tasks: a) Pursuing model identification by embedding unique signatures to generate differently embedded models; b) Developing novel methodologies of robust watermarking for tree models, for the purpose of tracing intellectual property; c) Designing novel algorithms for machine unlearning in tree models by exploiting tree reconstruction, residual-stable split, and combination of tree techniques; and d) Investigating the implications of backdoor attacks against tree models by leveraging the insights from the above tasks on tweaking tree models without significantly impacting the accuracy. These research efforts will contribute to the advancement of tree model security and trustworthiness, ensuring that these models can be reliably deployed in real-world applications while mitigating the risk of malicious attacks, unauthorized access, and privacy breaches.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.
树模型是一种重要的机器学习算法,用于金融、医疗保健和交通管理等各种应用。与难以理解的复杂神经网络相比,它们的简单性和可解释性特别有利,使它们非常适合决策任务。然而,尽管有这些好处,树模型也不能免受安全和隐私问题的影响。恶意行为者可以篡改树模型或窃取知识产权,对机器学习系统的完整性和机密性构成威胁。此外,尽管有对神经网络的类似攻击的研究,但神经网络和树模型工作方式之间的差异可能会影响这些现有发现适用于树模型的程度。总之,这些问题意味着围绕增强树模型的安全性和可信度还有许多悬而未决的问题。该项目旨在开发新的策略来解决这些问题,并开发更强大和更值得信赖的基于人工智能的系统,并通过工作开发工具和教育机会,使研究结果广泛可用并具有影响力。具体而言,该项目解决了对鲁棒模型认证、用于知识产权跟踪的水印、用于数据隐私的机器学习以及针对树模型的后门攻击的防御的需求。技术目标围绕四个任务组织:a)通过嵌入唯一签名以生成不同嵌入模型来追求模型识别; B)开发用于树模型的鲁棒水印的新方法,用于追踪知识产权的目的; c)通过利用树重构、剩余稳定分裂和树技术的组合来设计用于树模型中的机器学习的新算法;以及d)通过利用来自上述任务的关于调整树模型的见解而不显著影响准确性来调查后门攻击对树模型的影响。这些研究工作将有助于提高树模型的安全性和可信度,确保这些模型可以可靠地部署在现实世界的应用程序中,同时降低恶意攻击,未经授权的访问和隐私泄露的风险。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

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

{{ 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 }}

Weijie Zhao其他文献

Incremental View Maintenance over Array Data
阵列数据的增量视图维护
Nanoscale interfaces made easily
轻松制作纳米级接口
  • DOI:
    10.1038/d41586-017-08755-8
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    64.8
  • 作者:
    Weijie Zhao;Q. Xiong
  • 通讯作者:
    Q. Xiong
Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences
  • DOI:
    10.1093/nsr/nwy055
  • 发表时间:
    2018-06
  • 期刊:
  • 影响因子:
    20.6
  • 作者:
    Weijie Zhao
  • 通讯作者:
    Weijie Zhao
Similarity Join over Array Data
数组数据的相似性连接
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Weijie Zhao;Florin Rusu;Bin Dong;Kesheng Wu
  • 通讯作者:
    Kesheng Wu
Recent organ-on-a-chip advances toward drug toxicity testing
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Jiu Deng;Yueyang Qu;Tingjiao Liu;Bolin Jing;Xiuli Zhang;Zongzheng Chen;Yong Luo;Weijie Zhao;Yao Lu;Bingcheng Lin
  • 通讯作者:
    Bingcheng Lin

Weijie Zhao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 }}

相似国自然基金

复杂电子产品超精密加工及检测关键技术研究与应用
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于合成生物学的动物底盘品种优化及中试应用研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
运用组学整合技术探索萆薢分清散联合化疗治疗晚期胰腺癌的临床研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
九里香等提取物多靶向制剂抗肺癌的作用及机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
升血小板方治疗原发免疫性血小板减少症的临床研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
八髎穴微波热疗在女性膀胱过度活动症治疗中的价值研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于 miR-455-5p 介导的氧化应激机制探讨糖尿病视网膜病变中医分型治疗的临床研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于 UPLC-Q-TOF-MS/MS 分析的 异功散活性成分评价及提取工艺研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
无创电针对于痉挛型双瘫脑 瘫患儿的有效性与安全性研究:一项随机 单盲前瞻性队列研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
弹压式手法与体外冲击波治疗肱骨外上髁炎的对比研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

Collaborative Research: SaTC: CORE: Medium: Using Intelligent Conversational Agents to Empower Adolescents to be Resilient Against Cybergrooming
合作研究:SaTC:核心:中:使用智能会话代理使青少年能够抵御网络诱骗
  • 批准号:
    2330940
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: SaTC: CORE: Medium: Differentially Private SQL with flexible privacy modeling, machine-checked system design, and accuracy optimization
协作研究:SaTC:核心:中:具有灵活隐私建模、机器检查系统设计和准确性优化的差异化私有 SQL
  • 批准号:
    2317232
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: NSF-BSF: SaTC: CORE: Small: Detecting malware with machine learning models efficiently and reliably
协作研究:NSF-BSF:SaTC:核心:小型:利用机器学习模型高效可靠地检测恶意软件
  • 批准号:
    2338301
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: SaTC: CORE: Medium: Differentially Private SQL with flexible privacy modeling, machine-checked system design, and accuracy optimization
协作研究:SaTC:核心:中:具有灵活隐私建模、机器检查系统设计和准确性优化的差异化私有 SQL
  • 批准号:
    2317233
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: NSF-BSF: SaTC: CORE: Small: Detecting malware with machine learning models efficiently and reliably
协作研究:NSF-BSF:SaTC:核心:小型:利用机器学习模型高效可靠地检测恶意软件
  • 批准号:
    2338302
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: SaTC: CORE: Medium: Using Intelligent Conversational Agents to Empower Adolescents to be Resilient Against Cybergrooming
合作研究:SaTC:核心:中:使用智能会话代理使青少年能够抵御网络诱骗
  • 批准号:
    2330941
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: SaTC: CORE: Small: Towards Secure and Trustworthy Tree Models
协作研究:SaTC:核心:小型:迈向安全可信的树模型
  • 批准号:
    2413046
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: SaTC: EDU: RoCCeM: Bringing Robotics, Cybersecurity and Computer Science to the Middled School Classroom
合作研究:SaTC:EDU:RoCCeM:将机器人、网络安全和计算机科学带入中学课堂
  • 批准号:
    2312057
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: SaTC: CORE: Small: Investigation of Naming Space Hijacking Threat and Its Defense
协作研究:SaTC:核心:小型:命名空间劫持威胁及其防御的调查
  • 批准号:
    2317830
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: SaTC: CORE: Small: Towards a Privacy-Preserving Framework for Research on Private, Encrypted Social Networks
协作研究:SaTC:核心:小型:针对私有加密社交网络研究的隐私保护框架
  • 批准号:
    2318843
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了