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McXai:将局部模型无关解释建模为两个博弈

机器学习 2022-03-08 v2 人工智能

摘要

迄今为止,已引入多种为黑盒机器学习模型提供局部可解释性的方法。遗憾的是,所有这些方法都存在以下一种或多种缺陷:它们自身难以理解,它们基于逐特征方式工作而忽略特征间依赖关系,和/或它们仅关注那些支持模型所作决策的特征。针对这些问题,本工作引入一种基于强化学习的方法,称为可解释人工智能的蒙特卡洛树搜索(McXai),用于解释任意黑盒分类模型(分类器)的决策。我们的方法利用蒙特卡洛树搜索,并将生成解释的过程建模为两个博弈。在一个博弈中,通过寻找支持分类器决策的特征集来最大化奖励;而在第二个博弈中,通过寻找导致替代决策的特征集来最大化奖励。结果是一种对人友好的树结构表示,其中每个节点代表一组待研究的特征,树的顶部为较小的解释。我们的实验表明,与LIME和SHAP等经典方法相比,我们的方法所发现的特征在分类方面更具信息量。此外,通过识别误导性特征,我们的方法能够在许多情况下引导提升黑盒模型的鲁棒性。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.01044,
  title  = {McXai: Local model-agnostic explanation as two games},
  author = {Yiran Huang and Nicole Schaal and Michael Hefenbrock and Yexu Zhou and Till Riedel and Likun Fang and Michael Beigl},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.01044},
  year   = {2022}
}

备注

11 pages