目的后门攻击通过触发器—标签强关联已严重威胁计算机视觉模型的安全性。现有模型防御方案普遍依赖全模型微调或架构重构,面临计算资源消耗显著攀升、模型参数不可逆损伤以及部署灵活性受限等挑战。针对上述问题,面向图像分类模型提出一种基于特征阻断的轻量化后门防御机制,通过级联模块化设计,在无须任何攻击先验知识的前提下,仅需对原始模型嵌入轻量级阻断模块并进行定向微调,即可实现多场景后门特征的自适应阻断。方法设计级联特征阻断模块(包含跨通道空间过滤层、实例统计校准层、动态通道抑制层以及随机特征掩码层等),设计定向微调策略,在冻结原始模型参数的前提下,利用少量干净样本定向优化阻断模块参数,实现阻断模块对后门特征阻断与良性特征无损传递的双重目标,并通过PyTorch Hook机制实现模块的动态植入与无损移除。结果在MNIST(Modified National Institute of Standards and Technology)、CIFAR-10(Canadian Institute for Advanced Research)和MINI-ImageNet等3个数据集上,针对BadNets、Blended、WaNet、BppAttack和WaveAttack等5种典型后门攻击类型的对比实验表明:本文方法使攻击成功率平均下降90.0%,良性样本分类准确率损失小于3%,验证了防御机制的有效性和泛化能力。与主流模型防御方法相比,计算开销显著降低,阻断模块参数量不到原模型的1%;灵活部署性方面,支持运行时动态启停,移除后原始模型性能无损恢复。实验进一步验证了方法的架构普适性,在ResNet(residual network)和VGG-11(Visual Geometry Group)两种异构网络中,攻击成功率分别下降了90.0%和88.9%,表明防御机制具有跨模型鲁棒性。结论该机制通过轻量化模块化设计与微调机制,有效突破了传统模型防御方法在计算成本与灵活性层面的瓶颈问题,其即插即用与无损移除特性为实际场景中的模型安全部署提供了高效解决方案。
“多模态实时交互式数字人作为新一代人机交互的核心载体,正随着多模态大模型、AR(augmented reality)/VR (virtual reality),以及5G(5th-generation mobile communication technology)/6G(6th-generation mobile communication technology)等技术的快速发展,逐步从传统的单模态输入方式,演进为融合语音、视觉、动作乃至情感信号的多模态自然交互形式。数字人本身也经历了从非交互式虚拟形象到具备语义理解、情感感知与主动响应能力的智能体的转变。”
杜瑞麒, 杨柏蔼, 周丰波, 屈薇, 李涛
DOI:10.11834/jig.250511
多模态实时交互式数字人作为新一代人机交互的核心载体,正随着多模态大模型、AR(augmented reality)/VR (virtual reality),以及5G(5th-generation mobile communication technology)/6G(6th-generation mobile communication technology)等技术的快速发展,逐步从传统的单模态输入方式,演进为融合语音、视觉、动作乃至情感信号的多模态自然交互形式。数字人本身也经历了从非交互式虚拟形象到具备语义理解、情感感知与主动响应能力的智能体的转变。本文从发展脉络、关键特征与技术体系三方面系统梳理了这一进程:首先回顾了数字人由静态展示向多模态交互演进的轨迹,突出其在沉浸感、实时响应与情感共鸣能力上的提升;随后重点剖析了建模、实时驱动与渲染三大核心技术,涵盖3D高斯溅射(3D gaussian splatting)、神经辐射场(neural radiance fields,NeRF)隐式表征、多模态融合驱动及神经渲染等前沿手段,揭示了高保真视觉呈现与低延迟交互之间的技术权衡;进一步提出了多模态数字人的通用系统框架,划分为感知、融合、生成与拓展四个层次,并总结了语言生成、情感语音合成与表情驱动等关键模块间的协同机制。未来,数字人技术的发展将更加注重轻量化部署、跨模态一致性保障与情感共生智能的实现,有望在教育培训、医疗健康、文化娱乐及人机协作等场景中,提供更加自然、可信且富有温度的人机交互体验。