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Numerical Analysis for Stable AI

Projektbeschreibung

Aufdeckung der verborgenen Schwachstellen von KI

Zwar verändert künstliche Intelligenz unbestreitbar unsere Welt, allerdings können Schwächen in den Algorithmen Risiken bergen. Dazu zählen gezielte Angriffe und voreingenommene Ergebnisse. Das ERC-finanzierte Projekt NumAStAI hat zum Ziel, diese Schwachstellen durch numerische Analysen zu finden, zu messen und zu reduzieren. Die Forschung konzentriert sich auf das Verständnis wahrscheinlicher Angriffsszenarien, die Ermöglichung subtiler Änderungen und Korrekturen, die Bewertung von Risiken im Zusammenhang mit unterrepräsentierten Datenkategorien, die Aufdeckung kostengünstiger Angriffsstrategien, die Analyse von Fehlern aufgrund von ungenauen Berechnungen und die Erzielung eindeutiger Ergebnisse, die als Grundlage für die KI-Gesetzgebung dienen können. Durch die Kombination von Matrixanalysen, Optimierungen und probabilistischen Methoden zielt das Projekt darauf ab, die verborgenen Schwächen der KI aufzudecken und ihren ethischen, sicheren und zuverlässigen Einsatz zu ermöglichen. Letztendlich wird NumAStAI dazu beitragen, dass KI sowohl effektiv als auch vertrauenswürdig ist.

Ziel

From a numerical analysis perspective I will identify, quantify and mitigate vulnerabilities in current artificial intelligence (AI) algorithms.
Novel mathematical research will emerge along six overlapping axes:

Inevitability: rigorously understand the inescapable endgame of the attack-versus-defence paradigm. Under what conditions is it inevitable that adversaries will
succeed? Formalizing such conditions will allow us to understand and, where possible, overcome current AI instabilities.

Editability: study algorithms that stealthily change a small number of parameters. This scenario is highly pertitent when new AI is built on top of third-party, foundation models. It also opens up the
possibility of fixing errors on-the-fly without the need to re-train.

Targetability: examine whether under-represented categories in the training data are more susceptible to adversarial attacks. This topic raises a key,
and currently overlooked, issue in the ethical use of AI.

Universality: develop linear, sparse, low rank mappings that
create adversarial attacks. These new functions will expose novel, low-cost, threat
mechanisms, but will also give insights into the decision boundary landscape.

Roundability: use state-of-the art probabilistic rounding error analysis to
justify large-scale, low precision computations.
I will study (a) why current AI technologies appear to defy traditional worst-case
floating point error bounds, and (b) whether low precision can be exploited by
an adversary.

Legislatability: devise easy-to-interpret results and practical case studies that can inform public opinion and impact the design of appropriate AI legislation.

The project identifies high-profile open questions requiring tools from
matrix analysis, optimization, backward error analysis, condition number theory and
stochastic computation. Some of the proposed work is highly speculative and challenging,
but will significantly advance our understanding of AI vulnerabilities.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Dieses Projekt wurde noch nicht bei EuroSciVoc klassifiziert.
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Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-ADG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

THE UNIVERSITY OF EDINBURGH
Netto-EU-Beitrag
€ 2 498 941,00
Adresse
OLD COLLEGE, SOUTH BRIDGE
EH8 9YL Edinburgh
Vereinigtes Königreich
Region
Scotland Eastern Scotland Edinburgh
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten

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