The most popular methods for measuring importance of the variables in a black box prediction algorithm make use of synthetic inputs that combine predictor variables from multiple subjects. These inputs can be unlikely, physically impossible, or even logically impossible. As a result, the predictions for such cases can be based on data very unlike any the black box was trained on. We think that users cannot trust an explanation of the decision of a prediction algorithm when the explanation uses such values. Instead we advocate a method called Cohort Shapley that is grounded in economic game theory and unlike most other game theoretic methods, it uses only actually observed data to quantify variable importance. Cohort Shapley works by narrowing the cohort of subjects judged to be similar to a target subject on one or more features. A feature is important if using it to narrow the cohort makes a large difference to the cohort mean. We illustrate it on an algorithmic fairness problem where it is essential to attribute importance to protected variables that the model was not trained on. For every subject and every predictor variable, we can compute the importance of that predictor to the subject's predicted response or to their actual response. These values can be aggregated, for example over all Black subjects, and we propose a Bayesian bootstrap to quantify uncertainty in both individual and aggregate Shapley values.


翻译:在黑盒预测算法中,衡量变量重要性的最流行的方法是使用合成投入,将多个主题的预测变量结合起来。这些投入可能是不太可能的,实际上不可能,甚至逻辑上不可能。因此,对此类案例的预测可以基于数据,这与任何黑盒所训练的黑盒不同。我们认为,当解释使用这些数值时,用户不能相信对预测算法决定的解释。相反,我们提倡一种基于经济游戏理论和不同于大多数其它游戏理论方法的所谓Cohort Shapley方法,它只使用实际观测到的数据来量化变量重要性。Cohort Shaply通过缩小被认为与一个或多个特征目标相似的主体组群来开展工作。如果使用它来缩小组群使其与组合的平均值大有不同,则一个特点很重要。我们用它来说明一种算法公平问题,即必须赋予模型所没有培训的受保护变量的重要性。关于每个主题和每个预测变量,我们只能用实际观察到的数据来量化变量的重要性。Choly Shaply 工作,我们可以将所有Breas 和Cregests 都进行量化。

0
下载
关闭预览

相关内容

Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Call for Nominations: 2022 Multimedia Prize Paper Award
CCF多媒体专委会
0+阅读 · 2022年2月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年7月17日
Arxiv
0+阅读 · 2022年7月14日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Call for Nominations: 2022 Multimedia Prize Paper Award
CCF多媒体专委会
0+阅读 · 2022年2月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员