Widerstandsfähige KI durch adversariales Training — Überblick

Autor: Roman Mayr

Überblick – Adversarial und Security richtig einordnen.

AI Security & Adversarial Defence ·

Der Einsatz von adversarialem Training zur Verbesserung der AI-Sicherheit

Adversariales Training ermöglicht es, KI-Modelle widerstandsfähiger gegen Angriffe und Manipulationen zu machen. Dies ist besonders für KMUs wichtig, die zunehmend auf künstliche Intelligenz setzen, um Prozesse zu optimieren und wettbewerbsfähig zu bleiben.

Grundlagen des adversarialen Trainings

Adversariales Training ist ein Prozess, bei dem KI-Modelle durch gezielte Störungen, sogenannte adversarial Beispiele, widerstandsfähiger gemacht werden. Diese Störungen werden künstlich erzeugt, um das Modell zu verwirren und Schwächen aufzudecken. Indem das Modell darauf trainiert wird, diese Beispiele zu erkennen und korrekt zu verarbeiten, wird es robuster gegenüber realen Angriffen.

Bedeutung für KMUs

Für KMUs bedeutet der Einsatz von adversarialem Training den Schutz sensibler Daten und die Sicherstellung der Integrität von Entscheidungssystemen. Da KMUs oft nicht über die Ressourcen grosser Unternehmen verfügen, sind solche Präventionsmethoden wichtig, um Wettbewerbsvorteile zu erhalten und gleichzeitig die Sicherheit zu gewährleisten. Ein Online-Händler könnte adversariales Training nutzen, um zu verhindern, dass Preisalgorithmen durch feindliche Angriffe manipuliert werden.

Typische Fehler beim adversarialen Training

Ein häufiger Fehler ist das Unterschätzen der Ressourcenanforderungen. Adversariales Training kann rechenintensiv sein und erfordert oft spezialisierte Hardware. Die Lösung: sorgfältige Planung und Skalierung des Trainingsprozesses unter Berücksichtigung der verfügbaren Infrastruktur. Ein weiterer Fehler ist die Vernachlässigung der Vielfalt adversarieller Beispiele. Vielfältige Angriffe sind notwendig, um ein umfassendes Modellverhalten zu gewährleisten. Die Korrektur besteht darin, ein breites Spektrum von Angriffsszenarien einzubeziehen. Schliesslich wird häufig versäumt, das Gelernte regelmässig zu überprüfen und anzupassen. Es ist essenziell, das Training kontinuierlich zu aktualisieren und an die sich verändernde Bedrohungslage anzupassen.

Praxisbeispiel: Produktionssteuerung

Nehmen wir ein Beispiel aus der Fertigung. Ein mittelständisches Unternehmen setzt KI zur Produktionssteuerung ein. Adversariales Training wird eingesetzt, um das KI-Modell vor Störungen zu schützen, die die Produktionspläne manipulieren könnten. Hierbei werden verschiedene Störfaktoren simuliert, die von Netzwerkunterbrechungen bis zu fehlerhaften Sensordaten reichen. Durch die Integration dieser Methoden wird das Produktionssystem zuverlässiger und sicherer.

14–30-Tage-Handlungsanleitung


    Bedarfsanalyse (0–3 Tage): Analysieren Sie den Bedarf für adversariales Training in Ihrem Unternehmen. Ermitteln Sie, welche Systeme am ehesten gefährdet sind.

    Ressourcenplanung (4–7 Tage): Evaluieren Sie Ihre IT-Infrastruktur. Klären Sie, ob zusätzliche Rechenressourcen erforderlich sind, um das Training durchzuführen.

    Szenarienentwicklung (8–12 Tage): Entwickeln Sie eine Vielzahl von adversariellen Beispielen passend zu den von Ihnen eingesetzten KI-Systemen. Konsultieren Sie bei Bedarf externe Experten.

    Implementierung (13–20 Tage): Setzen Sie das adversariale Training um. Integrieren Sie die erstellten Beispiele in Ihre Trainingsprozesse.

    Überprüfung und Anpassung (21–25 Tage): Überprüfen Sie die Ergebnisse des Trainings und passen Sie die Methodik an aktuelle Bedrohungen und neu identifizierte Schwachstellen an.

    Kontinuierliche Verbesserung (26–30 Tage): Etablieren Sie einen Rhythmus zur regelmässigen Evaluation und Anpassung des Trainingsprozesses. Führen Sie kontinuierliche Tests durch, um sicherzustellen, dass das System robust bleibt.


Durch die schrittweise Implementierung von adversarialem Training können KMUs die Sicherheit ihrer KI-Systeme signifikant steigern und sich gegen potenzielle Bedrohungen wappnen.