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用于阿尔茨海默病自动检测的可解释CNN-注意力网络(C-Attention网络)

计算与语言 2021-01-11 v2 机器学习

摘要

在本工作中,我们提出三种可解释深度学习架构,基于语言能力下降自动检测阿尔茨海默病患者。这些架构分别使用:(1)仅词性特征;(2)仅语言嵌入特征;(3)通过统一架构同时使用这两类特征。我们采用自注意力机制与可解释的1维卷积神经网络(CNN)生成模型行为的两类解释:类内解释与类间解释。类内解释捕捉该类各不同特征的相对重要性,而类间解释捕捉类之间的相对重要性。需注意,尽管本文考虑了两类特征,该架构因其模块化而易于扩展至更多类。大量实验及与若干近期模型的比较表明,我们的方法在DementiaBank数据集上以92.2%准确率和0.952的F1分数优于这些方法,同时能够生成解释。我们通过示例展示了如何利用注意力值生成这些解释。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.14135,
  title  = {Explainable CNN-attention Networks (C-Attention Network) for Automated Detection of Alzheimer's Disease},
  author = {Ning Wang and Mingxuan Chen and K. P. Subbalakshmi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.14135},
  year   = {2021}
}