可解釋性

一住涉、Grad-CAM / Guided Propagation 類方法 (local explainable)

1. 原始方法

對圖像進行遮擋木人,查看該圖像的輸出信柿,輸出變化程度很大冀偶,說明該遮擋區(qū)域對最終結果的影響比較大。

以上是較原始的方法渔嚷,可以將以上方法改進為輸出對像素的求導进鸠,及guided propagation類的方法。

2. 缺點

在根據(jù)yk值對每個像素進行求導的過程中形病,如果該像素的變化(一階導數(shù))對yk值影響不大客年,但是該像素的數(shù)值很重要,會導致求出的導數(shù)很小漠吻,saliency map上不會突出該像素量瓜。

如下圖所示。


二. 生成式方法(Global explainable)

目標是獲得對于某一類別最符合的圖像途乃,即期望找到一張圖像绍傲,使y最大。但由于不加限制耍共,可能會導致圖像的全局表示并不符合對應的類別烫饼。所以應對其進行限制。


方法實現(xiàn)可以通過GAN或者VAE的模型试读,利用genetor生成圖像杠纵,discriminator判別圖像。

三鹏往、利用一個可解釋模型區(qū)模擬不可解釋的模型

1. 采用Linear Model模擬神經網絡

LIME淡诗,將一張圖片分為n份,隨機采樣m次伊履,采樣到取值1韩容,未采樣到取值0,將m張采樣后的圖像輸入神經網絡得到預測值唐瀑。之后對m個采樣記錄(m*n的規(guī)模群凶,one-hot的形式),利用線性擬合神經網絡的預測值哄辣,最后可以得到n份圖片區(qū)域的權重请梢,權重越大,代表對該類別的影響越大力穗。


2.如采用決策樹模擬神經網絡毅弧,使決策樹的輸出盡可能與神經網絡的模型近似。

問題:此時需要決策樹的復雜度盡可能的低

解決方式:在訓練階段對神經網絡添加懲罰項当窗,該懲罰項表示了神經網絡對應的決策樹的復雜度够坐。該懲罰項在某論文中用神經網絡進行預測。

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