ANALISIS PERBANDINGAN ROBUSTNESS MODEL NEURAL NETWORK BERBASIS PCA DENGAN REGULARISASI DROPOUT DAN L2 TERHADAP SERANGAN ADVERSARIAL FGSM PADA KLASIFIKASI OBJEK ASTRONOMI

Authors

  • Fedro Santoso STMIK IKMI Cirebon, Indonesia
  • Dian Ade Kurnia STMIK IKMI Cirebon, Indonesia
  • Yudhistira Arie Wijaya STMIK IKMI Cirebon, Indonesia
  • Ade Rizki Rinaldi STMIK IKMI Cirebon, Indonesia

Keywords:

PCA, neural network, dropout, FGSM

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis dan membandingkan robustness model neural network berbasis PCA yang menggunakan regularisasi Dropout dan L2 terhadap serangan adversarial FGSM pada klasifikasi objek astronomi. PCA diterapkan untuk mereduksi dimensi dan mempertahankan variansi utama data, kemudian dua model neural network dibangun dengan arsitektur identik namun menggunakan regularisasi berbeda. Serangan FGSM diuji menggunakan multi‑epsilon untuk mengevaluasi sensitivitas model terhadap perturbasi dengan intensitas beragam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kedua model memiliki akurasi tinggi pada data asli, namun mengalami penurunan performa saat diserang. Model Dropout menunjukkan ketahanan lebih baik pada epsilon rendah karena variasi aktivasi yang membantu menahan perubahan kecil pada input. Sebaliknya, model L2 memiliki stabilitas lebih baik pada epsilon yang lebih besar akibat penalti bobot yang membuat gradien lebih halus, meskipun penurunan akurasinya tetap signifikan pada serangan yang kuat. Analisis keseluruhan menunjukkan bahwa tidak ada satu teknik regularisasi yang unggul pada seluruh kondisi serangan, tetapi masing‑masing memiliki karakteristik robustness yang berbeda sesuai intensitas perturbasi. Temuan ini menegaskan pentingnya pemilihan regularisasi yang tepat dalam pengembangan model klasifikasi astronomi, serta perlunya integrasi teknik pertahanan tambahan untuk meningkatkan keamanan model terhadap serangan adversarial.

References

C. Du and L. Zhang, “Adversarial Attack for SAR Target Recognition Based on UNet-Generative Adversarial Network,” Remote Sens. (Basel)., vol. 13, no. 21, p. 4358, 2021, doi: 10.3390/rs13214358.

Y. Xu, H. Sun, J. Chen, L. Lei, K. Ji, and G. Kuang, “Adversarial Self Supervised Learning for Robust SAR Target Recognition,” Remote Sens. (Basel)., vol. 13, no. 20, p. 4158, 2021, doi: 10.3390/rs13204158.

Z. Zhang, H. Wang, and F. Xu, “Energy Based Adversarial Example Detection for SAR Images,” Remote Sens. (Basel)., vol. 14, no. 20, p. 5168, 2022, doi: 10.3390/rs14205168.

T. Bai, H. Wang, and B. Wen, “Targeted Universal Adversarial Examples for Remote Sensing,” Remote Sens. (Basel)., vol. 14, no. 22, p. 5833, 2022, doi: 10.3390/rs14225833.

G. Lin et al., “Boosting Adversarial Transferability with Shallow Feature Attack on SAR Images,” Remote Sens. (Basel)., vol. 15, no. 10, p. 2699, 2023, doi: 10.3390/rs15102699.

S. Fotopoulou, “A review of unsupervised learning in astronomy,” Astronomy and Computing, vol. 48, p. 100851, 2024, doi: 10.1016/j.ascom.2024.100851.

J.-V. Rodríguez, I. Rodríguez Rodríguez, and W. L. Woo, “On the application of machine learning in astronomy and astrophysics: A text mining based scientometric analysis,” WIREs Data Mining and Knowledge Discovery, vol. 12, no. 5, p. e1476, 2022, doi: 10.1002/widm.1476.

B. Poduval et al., “AI ready data in space science and solar physics: problems, mitigation and action plan,” Frontiers in Astronomy and Space Sciences, vol. 10, p. 1203598, 2023, doi: 10.3389/fspas.2023.1203598.

D. Dold and K. Fahrion, “Evaluating the feasibility of interpretable machine learning for globular cluster detection,” Astron. Astrophys., vol. 663, p. A81, 2022, doi: 10.1051/0004-6361/202243354.

H. Klimczak et al., “Comparison of machine learning algorithms used to classify the asteroids observed by all sky surveys,” Astron. Astrophys., vol. 667, p. A10, 2022, doi: 10.1051/0004-6361/202243889.

Downloads

Published

01-07-2026

Citation Check