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关于(众多)Shapley 值的计算可行性

机器学习 2025-02-19 v1 计算复杂性 计算机科学中的逻辑

摘要

最近的研究考察了计算 Shapley 加法解释(也称为 SHAP)的计算复杂度在各种模型和分布下的可行性或不可行性,揭示了它们在不同情境下的可行性或不可行性。然而,这些研究主要关注一种特定变体称为条件 SHAP,尽管存在许多其他变体并解决不同的限制。在本文中,我们分析了计算更广泛范围此类变体的复杂度,包括条件 SHAP、干预 SHAP 和基线 SHAP,同时探讨了局部和全局计算。我们表明,在隐藏马尔可夫模型分布下,局部和全局干预 SHAP 和基线 SHAP 可在各种 ML 模型下以多项式时间内计算,这扩展了像 TreeSHAP 这样的流行算法,超越经验分布。在另一方面,我们针对各种神经网络和树集合,证明了这些变体的不可计算性结果。我们相信,our results 强调了计算 Shapley 值的复杂性多样性,表明它们的复杂度在很大程度上取决于具体的 SHAP 变体、模型类型和分布。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.12295,
  title  = {On the Computational Tractability of the (Many) Shapley Values},
  author = {Reda Marzouk and Shahaf Bassan and Guy Katz and Colin de la Higuera},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.12295},
  year   = {2025}
}

备注

To appear in AISTATS 2025