Neural Networks sind fast immer surjektiv – Gefahr für Sicherheit

Ein neues arXiv‑Paper untersucht die Frage, ob ein trainiertes neuronales Netzwerk für jedes gewünschte Ergebnis einen passenden Eingabewert finden kann. Diese Eigenschaft, die mathematisch als Surjektivität bezeichnet wird, bedeutet, dass das Modell grundsätzlich jede mögliche Ausgabe erzeugen kann.

Die Autoren zeigen, dass zentrale Bausteine moderner Architekturen – etwa Netzwerke mit Vor‑Schicht‑Normalisierung und linearen Attention‑Modulen – nahezu immer surjektiv sind. Insbesondere GPT‑ähnliche Transformer und Diffusionsmodelle, die deterministische ODE‑Solver nutzen, besitzen inverse Abbildungen für beliebige Ausgaben.

Diese Erkenntnisse legen nahe, dass generative Modelle nicht nur kreative Inhalte erzeugen, sondern auch potenziell schädliche oder unerwünschte Ergebnisse generieren können. Die Surjektivität eröffnet damit neue Angriffsvektoren und unterstreicht die Notwendigkeit, Sicherheitsmechanismen und Schutzmaßnahmen für KI‑Systeme zu entwickeln.