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A Survey on Deep Learning Resilience Assessment Methodologies

Authors :
Annachiara Ruospo
Ernesto Sanchez
Lucas Matana Luza
Luigi Dilillo
Marcello Traiola
Alberto Bosio
Politecnico di Torino = Polytechnic of Turin (Polito)
Test and dEpendability of microelectronic integrated SysTems (TEST)
Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)
Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA)
Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
Architectures matérielles spécialisées pour l’ère post loi-de-Moore (TARAN)
Inria Rennes – Bretagne Atlantique
Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-ARCHITECTURE (IRISA-D3)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique)
Institut des Nanotechnologies de Lyon (INL)
École Centrale de Lyon (ECL)
Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon)
Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Computer, Computer, 2023, 56, pp.57-66. ⟨10.1109/MC.2022.3217841⟩
Publication Year :
2023
Publisher :
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 2023.

Abstract

International audience; Deep Learning (DL) applications are gaining increasing interest in the industry and academia for their outstanding computational capabilities. Indeed, they have found successful applications in various areas and domains such as avionics, robotics, automotive, medical wearable devices, gaming; some have been labeled as safety-critical, as system failures can compromise human life. Consequently, DL reliability is becoming a growing concern, and efficient reliability assessment approaches are required to meet safety constraints. This paper presents a survey of the main DL reliability assessment methodologies, focusing mainly on Fault Injection (FI) techniques used to evaluate the DL resilience. The article describes some of the most representative state-of-the-art academic and industrial works describing FI methodologies at different levels of abstraction. Finally, a discussion of the advantages and disadvantages of each methodology is proposed to provide valuable guidelines for carrying out safety analyses.

Details

ISSN :
15580814 and 00189162
Volume :
56
Database :
OpenAIRE
Journal :
Computer
Accession number :
edsair.doi.dedup.....fe77c451d906e07fc429717fa472b3c3