テキストからモーションモデルのリスクに対処する
新しい方法が人間の動作生成技術の脆弱性を浮き彫りにしてる。
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目次
テキストの説明に基づいて人間の動作を生成することが人気の研究分野になってきてる。これには、シンプルなテキストのプロンプトからリアルな動きを生成できる高度なモデルが使われてるんだ。アニメーション、ロボティクス、そして人間のインタラクションに役立つ技術だけど、重大な安全問題を引き起こす可能性もある。もし悪用されたら、危険なコンテンツを生み出すこともあり得る。
テキストからモーション(T2M)のモデルを開発することに注目が集まってるけど、悪意のある使用から守るための研究はあまり進んでない。他の分野、例えばテキストから画像(T2I)ではリスクを理解する進展があったけど、画像に使われる方法は動作生成にはうまく適合しない、独自の課題があるからね。
この記事では、ALERT-Motionという新しい方法を提案していて、大きな言語モデル(LLM)を使ってT2Mモデルに対して微妙で効果的な攻撃を作り出すんだ。固定されたルールに従ってプロンプトを変更するのではなく、ALERT-Motionは自分でプロンプトを作り出す方法を学ぶんだ。この方法は、より良いテキストプロンプトを探すことを管理する部分と、関連する動作情報を集めることに焦点を当てた部分の2つの主要なパートから成り立ってる。このアプローチは、自然に聞こえ、さまざまなT2Mモデルに対して試したときに成功する結果を達成する効果的なプロンプトを生成する可能性を示してる。
人間の動作生成の重要性
人間の動作を生成することは、アニメーションやロボティクスなど、いろんなアプリケーションにとって重要なんだ。技術が進化するにつれて、モデルは自然な動きを作るのが上手くなってきてる。テキストからモーションのモデルを使えば、言葉で動きを説明するだけでそれを生成できて、すごく使いやすい。
基本的なアクションから複雑なシーケンスまで、リアルに見える動きを作る能力が人々に増してきてる。でも、この自由には危険もあるんだ。誰でも好きなテキストを使って動きを生成できるなら、悪用されるリスクが生まれる。例えば、この技術が映画やアニメで有害なコンテンツを作ることもあり得る。ロボットが生成された動きに基づいて動く可能性があるから、人間の安全に対するリスクはさらに大きくなる。
今のところ、T2Mモデルを悪意のある使用から守るための研究はほとんどない。ほとんどの研究はテキストから画像のモデルに集中してる。これらの研究では、特定の言葉を変えることで望ましくない出力が生じることが示されてるけど、同じ戦術をモーション生成に簡単に適用することはできないんだ、だってそれにはより複雑なデータが関わってるからね。
T2Mモデルの独自の課題
T2Mモデルの主な課題の一つは、テキストとモーションのギャップなんだ。これら2つの領域の情報は異なる形で表現されるから、効果的に結びつけるのが難しい。T2Mモデルは言葉を物理的な動きに翻訳する必要があって、両方の言語のニュアンスを理解することが求められるんだ。
モデルを騙すだけでなく、自然な言語を維持するプロンプトを作るのも別の課題だ。プロンプト候補のスペースは広大だから、必要なすべての基準を満たす適切なものを見つけるのが難しい。こうした複雑さから、効果的な敵対的プロンプトを生成するのが難しいんだ。
提案された方法:ALERT-Motion
T2Mモデルへの敵対的攻撃の課題に取り組むために、ALERT-Motionを紹介するよ。この方法は、大きな言語モデルを使って効果的なプロンプトを自動的に生成するんだ。従来の方法とは違って、ALERT-MotionはLLMを使って元のテキストの整合性を維持しながら、生成された動きで望ましい結果を達成する微妙なプロンプトを生成するんだ。
ALERT-Motionには2つの主要なコンポーネントがあって、1つはより良いプロンプトを探すための適応的ディスパッチモジュール、もう1つはこのプロセスを助けるための関連情報を集めるマルチモーダル情報対比モジュールだ。この2つの側面を組み合わせることで、ALERT-Motionはターゲットに近い動きに繋がるプロンプトを生成しながら、検出が難しいものにできるんだ。
ALERT-Motionの仕組み
ALERT-Motionはブラックボックスの環境で動作するから、与えられたプロンプトに基づいて出力を生成するだけで、T2Mモデルの内部の動作にアクセスする必要はないんだ。この方法は、最初のプロンプトをChatGPTで生成するところから始まって、LLMを使ってそれを繰り返し洗練させていく。
最初のステップでは、元のプロンプトと意味的に似たさまざまなプロンプトを生成する。これらのプロンプトを使ってT2Mモデルに問い合わせて、得られた動きを記録する。LLMは、これらのクエリの結果に基づいてプロンプトを調整するために推論能力を使って、そのプロンプトを洗練させていくんだ。
このアプローチでは、自然に聞こえ、ターゲットの動きに密接に関連するプロンプトを作ることができる。このプロセスは、生成されたプロンプトが検出を逃れつつ、T2Mモデルから必要な出力を出すまで続く。
ALERT-Motionの評価
ALERT-Motionの効果を試すために、広く使われている2つのT2Mモデルに適用したよ。元々はテキストから画像生成用に設計された2つのベースラインメソッドに対するパフォーマンスを測定した。結果、ALERT-Motionはほとんどのケースでこれらの以前の方法を上回り、高い成功率を達成し、より自然に聞こえるプロンプトを生成したんだ。
実験結果は、ALERT-Motionがターゲットの動きに密接に一致する敵対的プロンプトを生成でき、それが攻撃として簡単に認識されないことを示してる。これにより、T2Mモデルの脆弱性を理解し、対処するための貴重なツールとしての可能性が強調されてる。
リスクと安全上の懸念
動作生成技術が進むにつれて、悪用の可能性が重要な懸念事項になる。ALERT-Motionを通じて行われる敵対的攻撃は、有害なコンテンツを生成することを可能にし、特にロボティクスや自動化システムに関連する場合には深刻な影響を及ぼすかもしれない。
明示的または暴力的なコンテンツを生成するリスクは大きい。なぜなら、これらのモデルは最終的にヒューマノイドロボットに使用される可能性があるから。適切な安全対策が講じられなければ、これらのロボットが危険な行動を取るかもしれず、人間の安全に脅威をもたらす恐れがあるんだ。
今のところ、T2Mモデルの防御策に関する具体的な研究は行われていないけど、この研究はリスクを軽減するための戦略を開発する必要があることを強調してる。現在のコンテンツモデレーションフィルターでは、敵対的攻撃によって露呈した脆弱性に対処するには不十分かもしれない。
潜在的な防御戦略
潜在的な脅威に対抗するために、いくつかの防御戦略が考えられる。例えば、ルールベースのテキストフィルターはALERT-Motionには苦労するかもしれない、なぜならその生成する敵対的プロンプトは普通のテキストに溶け込んでしまい、動きとも関連を持ってるから。1つの解決策は、モデルの不測のプロンプトに対しての堅牢性を向上させるために、より大きなデータセットでトレーニングすることだ。
さらに、他の分野からの技術を適用すること、例えば敵対的トレーニングは、T2Mモデルを攻撃に対して強化するかもしれない。これには、善意な例と敵対的な例の両方を使ってモデルをトレーニングし、異常な入力に対してより良く理解し反応できるようにすることが含まれる。
結論
要するに、ALERT-MotionはT2Mモデルの脆弱性を理解する重要な一歩を示している。ターゲットに特化した敵対的プロンプトを効果的に生成することで、私たちが防御策を研究する必要があることを強調している。この技術が進化し続ける中で、リスクに対処し、動作生成モデルの安全な展開を確保することが重要になる。
ALERT-Motionの、特定の動作の結果を達成しつつ微妙なプロンプトを生成する能力は、T2Mシステムを理解し改善する可能性を示している。ただ、この強力なツールが将来安全かつ責任を持って使われるようにすることが大切だってことも忘れちゃいけない。動作生成技術が進むにつれて、攻撃的戦略と防御的戦略の両方を研究し続ける必要があるよ。
タイトル: Autonomous LLM-Enhanced Adversarial Attack for Text-to-Motion
概要: Human motion generation driven by deep generative models has enabled compelling applications, but the ability of text-to-motion (T2M) models to produce realistic motions from text prompts raises security concerns if exploited maliciously. Despite growing interest in T2M, few methods focus on safeguarding these models against adversarial attacks, with existing work on text-to-image models proving insufficient for the unique motion domain. In the paper, we propose ALERT-Motion, an autonomous framework leveraging large language models (LLMs) to craft targeted adversarial attacks against black-box T2M models. Unlike prior methods modifying prompts through predefined rules, ALERT-Motion uses LLMs' knowledge of human motion to autonomously generate subtle yet powerful adversarial text descriptions. It comprises two key modules: an adaptive dispatching module that constructs an LLM-based agent to iteratively refine and search for adversarial prompts; and a multimodal information contrastive module that extracts semantically relevant motion information to guide the agent's search. Through this LLM-driven approach, ALERT-Motion crafts adversarial prompts querying victim models to produce outputs closely matching targeted motions, while avoiding obvious perturbations. Evaluations across popular T2M models demonstrate ALERT-Motion's superiority over previous methods, achieving higher attack success rates with stealthier adversarial prompts. This pioneering work on T2M adversarial attacks highlights the urgency of developing defensive measures as motion generation technology advances, urging further research into safe and responsible deployment.
著者: Honglei Miao, Fan Ma, Ruijie Quan, Kun Zhan, Yi Yang
最終更新: 2024-08-01 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://arxiv.org/abs/2408.00352
ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2408.00352
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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