35、激光雷达数据对抗攻击实验研究

激光雷达数据对抗攻击实验研究

1. 长方体范围内三维点的操作

在评估对三维点进行操作的对抗攻击时，为保证结果的可比性，采用了与之前实验相同的激光雷达扫描数据。单个点在单个维度上的最大修改范围被限制在 3 米，且重点关注无目标攻击，比较了上 L1 和上 L2 范数来评估距离度量。

进行了两种攻击实验：
- 无长方体尺寸约束的攻击。
- 有约束的攻击，要求长方体内部至少有 30 个点，且最大长方体体积为 125 立方米。

实验结果如下：
| 实验类型 | 分类错误点数 | 平均点移动总和（上 L1 范数） | 平均点移动总和（上 L2 范数） |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 无约束攻击 | 约 75,000 点（约 61%） | 约 5500 km | 约 3500 km |
| 有约束攻击 | 约 22,000 点（约 17.4%） | - | 约 30 km |

从实验结果可以看出：
- 当仅考虑分类错误数量时，上 L1 和上 L2 范数差异不显著。
- 无约束攻击在优化约 2000 次迭代后，目标函数值基本停滞，虽能导致大量分类错误，但攻击模式不切实际，需要大量修改。
- 有约束攻击中，长方体体积对攻击模式的有效性有很大影响，较小的长方体导致分类错误数量显著减少，但平均距离也显著降低，攻击模式更易在现实中实现。

下面是实验流程的 mermaid 流程图：

graph LR
    A[开始实验] --> B[选择激光雷达扫描数据]