UIMUIM
UIM | Zeta - Math JournalUIM | Zeta - Math JournalThis study systematically evaluates the machine learning robustness of Multi-Layer Perceptrons (MLPs) and Logistic Regression (LR) models against data perturbations using the MNIST handwritten digit dataset. Despite their foundational roles in machine learning, the comparative resilience of MLPs and LR to diverse perturbations—such as noise, geometric distortions, and adversarial attacks—remains underexplored. This gap is critical, as real-world applications (e.g., healthcare, autonomous systems) often operate with imperfect data, yet practitioners lack actionable insights into model selection under such conditions. Existing studies predominantly focus on complex deep networks or isolated perturbation types, overlooking simpler models like LR and holistic evaluations. To address this, we test three perturbation categories: Gaussian noise (𝜎 = 0.1 to 1.0), salt-and-pepper noise (𝑝 = 0.1 to 0.5), rotational distortions (5∘ to 30∘), and adversarial attacks (FGSM with 𝜖 = 0.05 to 0.30). Both models were trained on 60,000 MNIST samples and tested on 10,000 perturbed images. Results demonstrate that MLPs exhibit superior robustness under moderate noise and rotations, achieving baseline accuracies of 97.07% (vs. LRs 92.63%). For Gaussian noise (𝜎 = 0.5), MLP retained 35.35% accuracy compared to LRs 23.91%. However, adversarial attacks (FGSM, 𝜖 = 0.30) reduced MLP accuracy to 0.20%, revealing critical vulnerabilities. Statistical analysis (paired t-tests, (𝑝 < 0.05)) confirmed significant performance differences across perturbation levels. A linear regression (𝑅2 = 0.98) further quantified MLPs predictable accuracy decline with Gaussian noise intensity. These findings underscore the necessity of robustness-aware model selection in noise-prone environments and highlight urgent needs for adversarial defense mechanisms in MLPs. Practitioners are advised to prioritize MLPs for tasks with moderate distortions, while future work should integrate robustness enhancements like adversarial training.
This study demonstrates that Multi-Layer Perceptrons (MLPs) generally exhibit higher robustness compared to Logistic Regression (LR) under moderate noise and rotational distortions.However, both models are vulnerable to extreme perturbations, with performance collapsing at high noise levels or significant rotations.The research highlights the critical need for adversarial defense mechanisms in MLPs, as they are highly susceptible to adversarial attacks despite their robustness to random noise.These findings provide practical guidance for model selection in noise-prone environments and emphasize the importance of integrating robustness enhancements into machine learning workflows.
Penelitian lebih lanjut dapat dilakukan untuk mengeksplorasi arsitektur hibrida yang menggabungkan keunggulan MLPs dalam menangani noise moderat dengan mekanisme pertahanan terhadap serangan adversarial. Selain itu, penting untuk menyelidiki metode peningkatan robustas seperti adversarial training dan input preprocessing yang dapat diterapkan pada MLPs untuk meningkatkan ketahanannya terhadap berbagai jenis gangguan. Studi komparatif yang lebih luas juga diperlukan untuk mengevaluasi kinerja model-model machine learning yang berbeda pada dataset yang lebih kompleks dan representatif, serta untuk mengidentifikasi faktor-faktor kunci yang mempengaruhi robustas model dalam skenario dunia nyata. Penelitian ini dapat membantu mengembangkan model machine learning yang lebih andal dan aman untuk digunakan dalam berbagai aplikasi kritis, seperti sistem otonom dan diagnosis medis.
- ZOO | Proceedings of the 10th ACM Workshop on Artificial Intelligence and Security. zoo proceedings 10th... doi.org/10.1145/3128572.3140448ZOO Proceedings of the 10th ACM Workshop on Artificial Intelligence and Security zoo proceedings 10th doi 10 1145 3128572 3140448
- A Robustness Study of Multi-Layer Perceptrons and Logistic Regression to Data Perturbation: MNIST Dataset... doi.org/10.31102/zeta.2025.10.1.39-50A Robustness Study of Multi Layer Perceptrons and Logistic Regression to Data Perturbation MNIST Dataset doi 10 31102 zeta 2025 10 1 39 50
- Adversarial attacks on machine learning systems for high-frequency trading | Proceedings of the Second... dl.acm.org/doi/10.1145/3490354.3494367Adversarial attacks on machine learning systems for high frequency trading Proceedings of the Second dl acm doi 10 1145 3490354 3494367
| File size | 763.22 KB |
| Pages | 12 |
| DMCA | Report |
Related /
UIMUIM Sementara itu, metode Just In Time (JIT) untuk bahan baku tepung sebesar Rp575.424, dengan persentase perbedaan biaya untuk setiap bahan baku masing-masingSementara itu, metode Just In Time (JIT) untuk bahan baku tepung sebesar Rp575.424, dengan persentase perbedaan biaya untuk setiap bahan baku masing-masing
UNDHIRA BALIUNDHIRA BALI Kesimpulan dari penelitian ini menunjukkan bahwa kelelahan fisik lebih mendominasi dibandingkan kelelahan mental di kalangan pekerja divisi penyamakanKesimpulan dari penelitian ini menunjukkan bahwa kelelahan fisik lebih mendominasi dibandingkan kelelahan mental di kalangan pekerja divisi penyamakan
UNDHIRA BALIUNDHIRA BALI Program ini membuka peluang untuk membangun jaringan karier internasional dan sering kali berujung pada tawaran pekerjaan di perusahaan perhotelan global.Program ini membuka peluang untuk membangun jaringan karier internasional dan sering kali berujung pada tawaran pekerjaan di perusahaan perhotelan global.
UNDHIRA BALIUNDHIRA BALI Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengendalian internal yang diterapkan telah memberikan dampak positif terhadap efisiensi operasional. Rekomendasi dariHasil penelitian menunjukkan bahwa pengendalian internal yang diterapkan telah memberikan dampak positif terhadap efisiensi operasional. Rekomendasi dari
UNDHIRA BALIUNDHIRA BALI Persediaan memengaruhi tingkat penjualan perusahaan, sehingga perusahaan harus memantau persediaannya agar dapat meningkatkan penjualan. Jika perusahaanPersediaan memengaruhi tingkat penjualan perusahaan, sehingga perusahaan harus memantau persediaannya agar dapat meningkatkan penjualan. Jika perusahaan
UNDHIRA BALIUNDHIRA BALI Analisis data pada penelitian ini menggunakan analisis kualitatif deskriptif. Pada penelitian ini data yang diperoleh menggunakan metode observasi dataAnalisis data pada penelitian ini menggunakan analisis kualitatif deskriptif. Pada penelitian ini data yang diperoleh menggunakan metode observasi data
JURNALISTIQOMAHJURNALISTIQOMAH Setelah melakukan asuhan kebidanan secara komprehensif pada Ny. M, umur 36 tahun di Puskesmas Bumiayu dan di rumah Ny. M dari masa hamil, bersalin, bayiSetelah melakukan asuhan kebidanan secara komprehensif pada Ny. M, umur 36 tahun di Puskesmas Bumiayu dan di rumah Ny. M dari masa hamil, bersalin, bayi
JURNALISTIQOMAHJURNALISTIQOMAH Peneliti selanjutnya disarankan untuk melihat kandungan gizi karbohidrat dan serat yang terdapat pada tempe biji karet. Penelitian ini menyimpulkan bahwaPeneliti selanjutnya disarankan untuk melihat kandungan gizi karbohidrat dan serat yang terdapat pada tempe biji karet. Penelitian ini menyimpulkan bahwa
Useful /
ITENASITENAS 06 (60%) semua rules yang di diperoleh memiliki nilai lift ratio lebih dari 1 yang menunjukkan adanya korelasi dan manfaat dari rules tersebut. Penentuan06 (60%) semua rules yang di diperoleh memiliki nilai lift ratio lebih dari 1 yang menunjukkan adanya korelasi dan manfaat dari rules tersebut. Penentuan
UNDHIRA BALIUNDHIRA BALI Kemampuan perusahaan dalam meminimalkan tingkat barang yang Tidak Layak Jual (TLJ) merupakan suatu tantangan yang dihadapi oleh perusahaan bakery yangKemampuan perusahaan dalam meminimalkan tingkat barang yang Tidak Layak Jual (TLJ) merupakan suatu tantangan yang dihadapi oleh perusahaan bakery yang
UNDHIRA BALIUNDHIRA BALI Harga yang terlalu tinggi bisa mengurangi daya saing dan menurunkan minat beli konsumen. Apabila HPP yang terlalu rendah akan mengurangi laba perusahaan.Harga yang terlalu tinggi bisa mengurangi daya saing dan menurunkan minat beli konsumen. Apabila HPP yang terlalu rendah akan mengurangi laba perusahaan.
UNDHIRA BALIUNDHIRA BALI Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis sistem pengendalian internal dalam proses penerimaan barang di Hotel Fairfield by Marriott Bali Legian. PengendalianPenelitian ini bertujuan untuk menganalisis sistem pengendalian internal dalam proses penerimaan barang di Hotel Fairfield by Marriott Bali Legian. Pengendalian