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http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/12285
Tipo: | Dissertação |
Título: | Assessing the reliability of machine learning cloud services through fault injection |
Título(s) alternativo(s): | Avaliando a confiabilidade de serviços em nuvem de aprendizado de máquina através da injeção de falhas |
Autor(es): | Santos, Filipe Falcão Batista dos |
Primeiro Orientador: | Santos Neto, Baldoino Fonseca dos |
metadata.dc.contributor.advisor-co1: | Ribeiro, Márcio de Medeiros |
metadata.dc.contributor.referee1: | Oliveira, Marcelo Costa |
metadata.dc.contributor.referee2: | Gheyi, Rohit |
Resumo: | Construir sistemas de Aprendizado de Máquina (AM) pode ser complexo, e as tecnologias de AM são conhecidas por terem uma curva de aprendizado acentuada. Essas dificuldades levaram à popularização dos serviços de AM. Embora muitos estudos recentes tenham abordado a vulnerabilidade dos modelos de AM para ataques direcionados, pouca atenção foi direcionada ao efeito de falhas de dados típicas na confiabilidade dos serviços de AM. Tais falhas podem ter origem nas aplicações que dependem de serviços de AM, causadas por falhas de hardware ou conexão, bugs ou comportamento indefinido. Consequentemente, essas falhas podem ser refletidas nos dados produzidos por tais aplicações e enviados aos serviços de AM. Buscando avaliar a confiabilidade desses serviços e com foco no domínio da Visão Computacional, este trabalho apresenta um estudo empírico sobre a injeção de falhas comuns de dados nos dados enviados aos serviços de visão computacional. Os resultados de 11 serviços comerciais indicam que falhas de dados podem afetar significativamente a confiabilidade dos serviços, conforme evidenciado por taxas de classificação incorreta que variam de 14% a até 63%. Por outro lado, as falhas de dados não parecem ter o mesmo impacto na equidade dos serviços, embora algumas configurações de falhas levem a impactos significativos na equidade. |
Abstract: | Building Machine Learning (ML) systems can be tricky, and ML technologies are known to have a steep learning curve. Those difficulties led to the popularization of ML services. Although many recent studies have addressed the vulnerability of ML models to target attacks, not enough attention has been directed to the effect of typical data faults on the reliability of ML services. Such faults may originate in the applications that rely on ML services, caused by hardware or connection failures, bugs, or undefined behaviour. Consequently, those faults can be reflected in the data produced by such applications and sent to the ML services. Seeking to evaluate the reliability of these services and focusing on the Computer Vision (CV) domain, this work presents an empirical study on the injection of common data faults into the data sent to CV services. The results from 11 commercial CV services indicate that data faults may significantly affect the reliability of the CV services, as evidenced by misclassification rates ranging from 14% to up to 63%. On the other hand, data faults do not seem to have the same impact on the fairness of CV services, even though some fault configurations lead to significant fairness impacts. |
Palavras-chave: | Computação em nuvem Injeção de falhas (Engenharia de software) Aprendizagem de máquina Cloud computing Fault Injection (Software Engineering) Machine Learning |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Alagoas |
Sigla da Instituição: | UFAL |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Informática |
Citação: | SANTOS, Filipe Falcão Batista dos. Assessing the reliability of machine learning cloud services through fault injection. 2023. 47 f. Dissertação (Mestrado em Informática) – Programa de Pós-Graduação em Informática, Instituto de Computação, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2022. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/12285 |
Data do documento: | 23-set-2022 |
Aparece nas coleções: | Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IC |
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