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BayesNAM:利用不一致性实现可靠解释

机器学习 2024-11-12 v1 人工智能 神经与进化计算

摘要

神经加性模型(NAM)是一种最近提出的可解释人工智能(XAI)方法,利用基于神经网络的架构。鉴于神经网络的优势,NAM能够以高模型性能为其预测提供直观的解释。在本文中,我们分析了一个关键但被忽视的现象:NAM即使使用相同的架构和数据集,也常常产生不一致的解释。传统上,此类不一致性被视为需要解决的问题。然而,我们反而认为,这些不一致性可以在给定的数据模型中提供有价值的解释。通过一个简单的理论框架,我们证明这些不一致性并非人为产物,而是在具有多个重要特征的数据集中自然产生的。为了有效利用这些信息,我们引入了一个名为贝叶斯神经加性模型(BayesNAM)的新框架,它集成了贝叶斯神经网络与特征dropout,并提供了理论证明,表明特征dropout能够有效捕捉模型的不一致性。我们的实验证明,BayesNAM能够有效揭示潜在问题,如数据不足或模型的结构局限性,从而提供更可靠的解释和潜在的补救措施。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.06367,
  title  = {BayesNAM: Leveraging Inconsistency for Reliable Explanations},
  author = {Hoki Kim and Jinseong Park and Yujin Choi and Seungyun Lee and Jaewook Lee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.06367},
  year   = {2024}
}

备注

Under Review