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RKHS-SHAP:面向核方法的 Shapley 值

机器学习 2022-05-27 v2 机器学习

摘要

核方法的特征归因通常是启发式的,且未针对每个预测进行个性化处理。为解决此问题,我们转向 Shapley 值(SV)的概念,这是一种合作博弈论框架,此前已被应用于不同的机器学习模型解释任务,如线性模型、树集成和深度网络。通过从函数视角分析 SV,我们提出了 \textsc{RKHS-SHAP},这是一种针对核机的归因方法,能够利用分布的核均值嵌入高效计算 \emph{干预型 Shapley 值}和 \emph{观测型 Shapley 值}。我们从理论上证明,该方法对局部扰动具有鲁棒性——这是实现一致模型解释的一个关键但常被忽视的要求。此外,我们提出了适用于一般经验风险最小化框架的 \emph{Shapley 正则化器},允许在学习过程中控制特定特征对模型的贡献水平。我们证明,Shapley 正则化器能够实现对给定特征协变量偏移具有鲁棒性的学习,以及控制敏感特征 SV 的公平学习。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.09167,
  title  = {RKHS-SHAP: Shapley Values for Kernel Methods},
  author = {Siu Lun Chau and Robert Hu and Javier Gonzalez and Dino Sejdinovic},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.09167},
  year   = {2022}
}