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基于深度符号分类的可解释欺诈检测

机器学习 2023-12-04 v1 人工智能

摘要

在欺诈检测领域,对可解释、透明且数据驱动模型的需求日益增长。欺诈检测模型所做的决策在客户争议事件中必须可解释。此外,模型的决策过程必须透明以赢得监管者与业务利益相关者的信任。同时,由于欺诈的噪声性、动态性以及大型历史数据集的可用性,欺诈检测解决方案可从数据中获益。最后,欺诈检测因其类不平衡而臭名昭著:合法交易通常比欺诈交易多几个数量级。本文中,我们提出深度符号分类(DSC),即深度符号回归框架在分类问题上的扩展。DSC 将分类视为由变量、常量和运算词汇构成的所有解析函数空间中的搜索问题,并直接针对任意评估指标优化。搜索由经强化学习训练的深度神经网络引导。由于这些函数是闭式且简洁的数学表达式,模型在单一分类决策层面和模型决策过程层面均天然可解释。此外,通过优化对类不平衡鲁棒的度量(如 F1 分数)成功解决了类不平衡问题。这消除了困扰传统方法的过采样与欠采样技术的需要。最后,模型允许显式权衡预测精度与可解释性。在 PaySim 数据集上的评估显示了与最先进模型竞争性的预测性能,同时在可解释性上超越它们。这确立了 DSC 作为欺诈检测系统中有前景的模型。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.00586,
  title  = {Explainable Fraud Detection with Deep Symbolic Classification},
  author = {Samantha Visbeek and Erman Acar and Floris den Hengst},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.00586},
  year   = {2023}
}

备注

12 pages, 3 figures, To be published in the 3rd International Workshop on Explainable AI in Finance of the 4th ACM International Conference on AI in Finance (ICAIF, https://ai-finance.org/)