基于多候选策略的语音攻防自动化博弈方法、装置及设备

本发明涉及语音对抗攻防，尤其涉及一种基于多候选策略的语音攻防自动化博弈方法、装置及设备。

背景技术：

1、随着人工智能技术的发展，语音攻防成为一个近年来快速发展的新兴研究领域，旨在关注语音识别系统的安全漏洞。

2、针对现实攻防对抗场景，传统的攻防对抗方案都是一对一手段的手动博弈方案，因此无法在面对黑盒攻防时给出较合理的攻防方案。

3、现有技术中，现实复杂攻防场景要求具备高效快速的攻防反击能力，且对方往往会有多种攻防手段进行选择，因此传统研究技术中一对一手段的手动博弈优化模式并不适用真实对抗情况。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于多候选策略的语音攻防自动化博弈方法、装置及设备，用以解决现有技术中现实复杂攻防场景要求具备高效快速的攻防反击能力，且对方往往会有多种攻防手段进行选择，因此传统研究技术中一对一手段的手动博弈优化模式并不适用真实对抗情况的缺陷。

2、本发明提供一种基于多候选策略的语音攻防自动化博弈方法，包括：

3、确定语音攻防博弈模型，所述语音攻防博弈模型由博弈方集合、各博弈方对应的策略空间集合和所述各博弈方选择的策略对应的收益函数构成；

4、将所述语音攻防博弈模型表示为博弈树的形式，并基于所述博弈树下所述各博弈方选择的策略对应的收益函数，得到所述博弈树下的支付矩阵；

5、对所述支付矩阵进行求解，得到语音攻防自动化博弈对应的纳什均衡解。

6、根据本发明提供的一种基于多候选策略的语音攻防自动化博弈方法，所述对所述支付矩阵进行求解，得到语音攻防自动化博弈对应的纳什均衡解，包括：

7、在所述支付矩阵存在唯一纯策略占优解的情况下，对所述支付矩阵进行纯策略占优检测，得到语音攻防自动化博弈对应的第一纳什均衡解；

8、在所述支付矩阵不存在所述唯一纯策略占优解的情况下，对所述支付矩阵进行混合策略检测，得到语音攻防自动化博弈对应的第二纳什均衡解。

9、根据本发明提供的一种基于多候选策略的语音攻防自动化博弈方法，所述对所述支付矩阵进行纯策略占优检测，得到语音攻防自动化博弈对应的第一纳什均衡解，包括：

10、对所述支付矩阵进行纯策略占优检测，得到所述博弈方集合中一方的唯一纯策略占优解；

11、确定所述博弈方集合中另一方在所述唯一纯策略占优解下搜索得到的最优响应；

12、基于所述唯一纯策略占优解和所述最优响应，得到所述第一纳什均衡解。

13、根据本发明提供的一种基于多候选策略的语音攻防自动化博弈方法，所述对所述支付矩阵进行混合策略检测，得到语音攻防自动化博弈对应的第二纳什均衡解，包括：

14、对所述支付矩阵进行全列搜索，或，全行搜索，通过对比计算各博弈方对应的收益函数，依次剔除严格劣势纯策略，直至所述支付矩阵中所述各博弈方均不存在所述严格劣势纯策略，得到所述各博弈方对应的策略；

15、对所述各博弈方对应的策略分别分配选择概率，并基于所述选择概率和策略收益联列等式，确定方程组；

16、求解所述方程组，得到所述第二纳什均衡解。

17、根据本发明提供的一种基于多候选策略的语音攻防自动化博弈方法，所述各博弈方对应的策略空间集合包括语音攻击方对应的策略空间集合和语音防守方对应的策略空间集合，所述语音攻击方对应的策略空间集合包括语音攻击类型和所述语音攻击类型对应的语音攻击模型，所述语音防守方对应的策略空间集合包括语音特征类型和所述语音特征类型对应的语音防守模型。

18、根据本发明提供的一种基于多候选策略的语音攻防自动化博弈方法，所述语音攻击类型包括文本转语音、语音转换、对抗样本攻击、人工模仿、录音重发和局部篡改；所述语音特征类型包括谱特征、相位、韵律、深度特征和语言特征。

19、本发明还提供一种基于多候选策略的语音攻防自动化博弈装置，包括：

20、确定模型单元，用于确定语音攻防博弈模型，所述语音攻防博弈模型由博弈方集合、各博弈方对应的策略空间集合和所述各博弈方选择的策略对应的收益函数构成；

21、确定支付矩阵单元，用于将所述语音攻防博弈模型表示为博弈树的形式，并基于所述博弈树下所述各博弈方选择的策略对应的收益函数，得到所述博弈树下的支付矩阵；

22、求解单元，用于对所述支付矩阵进行求解，得到语音攻防自动化博弈对应的纳什均衡解。

23、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述基于多候选策略的语音攻防自动化博弈方法。

24、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于多候选策略的语音攻防自动化博弈方法。

25、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于多候选策略的语音攻防自动化博弈方法。

26、本发明提供的基于多候选策略的语音攻防自动化博弈方法、装置及设备，确定语音攻防博弈模型，语音攻防博弈模型由博弈方集合、各博弈方对应的策略空间集合和各博弈方选择的策略对应的收益函数构成，再将语音攻防博弈模型表示为博弈树的形式，并基于博弈树下所述各博弈方选择的策略对应的收益函数，计算得到博弈树下的支付矩阵，最后，对支付矩阵进行求解，得到语音攻防自动化博弈对应的纳什均衡解，此过程利用博弈论理论建模语音攻防双方的行为，实现博弈自动化运转，并通过均衡思想在面对黑盒攻防时提供合理的纳什均衡解，由于纳什均衡解对于博弈双方均是利益最大化的，从而提升博弈双方整体的鲁棒性和成功率，并且，得到的纳什均衡解适用于真实对抗情况。

技术特征：

1.一种基于多候选策略的语音攻防自动化博弈方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于多候选策略的语音攻防自动化博弈方法，其特征在于，所述对所述支付矩阵进行求解，得到语音攻防自动化博弈对应的纳什均衡解，包括：

3.根据权利要求2所述的基于多候选策略的语音攻防自动化博弈方法，其特征在于，所述对所述支付矩阵进行纯策略占优检测，得到语音攻防自动化博弈对应的第一纳什均衡解，包括：

4.根据权利要求2所述的基于多候选策略的语音攻防自动化博弈方法，其特征在于，所述对所述支付矩阵进行混合策略检测，得到语音攻防自动化博弈对应的第二纳什均衡解，包括：

5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于多候选策略的语音攻防自动化博弈方法，其特征在于，所述各博弈方对应的策略空间集合包括语音攻击方对应的策略空间集合和语音防守方对应的策略空间集合，所述语音攻击方对应的策略空间集合包括语音攻击类型和所述语音攻击类型对应的语音攻击模型，所述语音防守方对应的策略空间集合包括语音特征类型和所述语音特征类型对应的语音防守模型。

6.根据权利要求5所述的基于多候选策略的语音攻防自动化博弈方法，其特征在于，所述语音攻击类型包括文本转语音、语音转换、对抗样本攻击、人工模仿、录音重发和局部篡改；所述语音特征类型包括谱特征、相位、韵律、深度特征和语言特征。

7.一种基于多候选策略的语音攻防自动化博弈装置，其特征在于，包括：

8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述基于多候选策略的语音攻防自动化博弈方法。

9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述基于多候选策略的语音攻防自动化博弈方法。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述基于多候选策略的语音攻防自动化博弈方法。

技术总结
本发明提供一种基于多候选策略的语音攻防自动化博弈方法、装置及设备，其中方法包括：确定语音攻防博弈模型，语音攻防博弈模型由博弈方集合、各博弈方对应的策略空间集合和各博弈方选择的策略对应的收益函数构成；将语音攻防博弈模型表示为博弈树的形式，并基于博弈树下各博弈方选择的策略对应的收益函数，得到博弈树下的支付矩阵；对支付矩阵进行求解，得到语音攻防自动化博弈对应的纳什均衡解。本发明提供的方法、装置及设备，此过程利用博弈论理论建模语音攻防双方的行为，实现博弈自动化运转，并通过均衡思想在面对黑盒攻防时提供合理的纳什均衡解，从而提升博弈双方整体的鲁棒性和成功率，并且，得到的纳什均衡解适用于真实对抗情况。

技术研发人员：陶建华,何佳毅,易江燕
受保护的技术使用者：中国科学院自动化研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15