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NeuroView-RNN:时间至关重要

机器学习 2022-02-25 v1

摘要

循环神经网络(RNNs)是处理时间序列或视频等序列数据的重要工具。可解释性定义为能被人理解的能力,不同于可说明性,后者是能用数学表述解释的能力。RNN 的一个关键可解释性问题是:不清楚每个时间步的隐藏状态如何以定量方式贡献于决策过程。我们提出 NeuroView-RNN 作为一类新 RNN 架构,其解释了所有时间步如何被用于决策过程。该族中每个成员均由标准 RNN 架构通过将隐藏步拼接为一个全局线性分类器得到。该全局线性分类器以所有隐藏状态为输入,因此分类器的权重与隐藏状态存在线性映射。从而,由权重出发,NeuroView-RNN 可量化每个时间步对特定决策的重要性。作为额外好处,NeuroView-RNN 在许多情况下相较 RNN 及其变体还具有更高准确率。我们通过在多种不同时间序列数据集上的评估展示了 NeuroView-RNN 的优势。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.11811,
  title  = {NeuroView-RNN: It's About Time},
  author = {CJ Barberan and Sina Alemohammad and Naiming Liu and Randall Balestriero and Richard G. Baraniuk},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.11811},
  year   = {2022}
}

备注

21 pages, 13 figures, 9 tables