概念嵌入分析:综述
机器学习
2022-03-29 v1 人工智能
计算机视觉与模式识别
机器学习
摘要
深度神经网络(DNNs)已深入诸多应用,对人类—机器系统的安全性、安全性与公平性具有潜在影响。此类应用需要用户的基本理解与充分信任。这催生了可解释人工智能(XAI)研究领域,即寻找打开 DNNs 所代表的“黑箱”的方法。具体而言,对于计算机视觉领域,对 DNNs 的实际评估需要人类可解释概念与模型内部之间的全局有效关联。概念(嵌入)分析(CA)研究领域致力于解决该问题:CA 旨在寻找人类可解释的语义概念(如眼睛、有胡须)与 DNN 内部表示之间的全局、可评估关联。本文建立了 CA 的通用定义及 CA 方法的分类体系,统一了文献中的若干思想。由此可轻松定位与比较 CA 方法。在所定义概念的指导下,综述了当前 CA 方法及相关有趣应用的最新研究。讨论、比较并归类了三十余种相关方法。最后,针对实践者,提供了用于有监督概念分析的十五个数据集的概览。文末指出了开放挑战与研究方向。
引用
@article{arxiv.2203.13909,
title = {Concept Embedding Analysis: A Review},
author = {Gesina Schwalbe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.13909},
year = {2022}
}
备注
47 pages, 6 tables, 4 figures; submitted to Artificial Intelligence Review