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RISE:用于黑盒模型解释的随机输入采样方法

计算机视觉与模式识别 2018-09-27 v3

摘要

深度神经网络正日益被用于自动化数据分析与决策,但其决策过程在很大程度上不透明,难以向终端用户解释。本文针对以图像为输入并输出类别概率的深度神经网络,研究可解释 AI(Explainable AI)问题。我们提出一种称为 RISE 的方法,生成重要性图以指示每个像素对模型预测的贡献显著程度。与利用梯度或网络内部状态估计像素重要性的白盒方法不同,RISE 作用于黑盒模型。它通过用随机掩码版本的图像探测模型并获取相应输出,以经验方式估计重要性。我们使用自动删除/插入指标以及基于人工标注物体分割的指向指标,将我们的方法与最先进的重要性提取方法进行比较。在多个基准数据集上的大量实验表明,我们的方法匹配或超越了其他方法(包括白盒方法)的性能。项目主页:http://cs-people.bu.edu/vpetsiuk/rise/

关键词

引用

@article{arxiv.1806.07421,
  title  = {RISE: Randomized Input Sampling for Explanation of Black-box Models},
  author = {Vitali Petsiuk and Abir Das and Kate Saenko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1806.07421},
  year   = {2018}
}