17 天前

基于公理的深度网络归因

基于公理的深度网络归因

摘要

我们研究了将深度网络的预测结果归因于其输入特征的问题,这一问题此前已被多项研究探讨。我们识别出两个基本公理——敏感性(Sensitivity)与实现不变性(Implementation Invariance),这些公理应为所有归因方法所遵循。我们证明,大多数现有的归因方法均不满足这两个公理,我们认为这是这些方法的根本性缺陷。基于这些公理,我们设计了一种新的归因方法,称为积分梯度(Integrated Gradients)。该方法无需对原始网络进行任何修改,实现极为简便,仅需调用几次标准梯度算子即可完成。我们将该方法应用于若干图像模型、文本模型以及化学模型,验证了其在调试神经网络、从网络中提取规则,以及提升用户与模型交互能力方面的有效性。

代码仓库

sicara/tf-explain
tf
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hannamw/eap-ig
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nsaphra/acd
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ascillitoe/shap
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pamflecista/Magisterka
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garygsw/smooth-taylor
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bips-hb/innsight
pytorch
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tomdyer10/fake_news
pytorch
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miaolan-xie/shap
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tleemann/road_evaluation
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cdpierse/transformers-interpret
pytorch
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TooTouch/WhiteBox-Part1
pytorch
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AlejandroAttento/Pytorch-Captum
pytorch
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marnifora/magisterka
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austinbrown34/shap
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ankurtaly/Attributions
官方
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shaoshanglqy/shap-shapley
tf
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saivarunr/xshap
tf
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jemilc/shap
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koren-v/Interpret
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shap/shap
tf
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uhussai7/boldreams
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suinleelab/path_explain
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gablabc/shap
tf
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galdeia/iirsbenchmark
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andresbecker/master_thesis
tf
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pytorch/captum
pytorch
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基准测试

基准方法指标
image-attribution-on-celebaIntegrated Gradients
Deletion AUC score (ArcFace ResNet-101): 0.0680
Insertion AUC score (ArcFace ResNet-101): 0.3578
image-attribution-on-cub-200-2011-1Integrated Gradients
Deletion AUC score (ResNet-101): 0.0728
Insertion AUC score (ResNet-101): 0.0422
image-attribution-on-vggface2Integrated Gradients
Deletion AUC score (ArcFace ResNet-101): 0.0749
Insertion AUC score (ArcFace ResNet-101): 0.5399
interpretability-techniques-for-deep-learning-1Integrated Gradients
Insertion AUC score: 0.3578

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