Recently, due to an increasing interest for transparency in artificial intelligence, several methods of explainable machine learning have been developed with the simultaneous goal of accuracy and interpretability by humans. In this paper, we study a recent framework of explainable clustering first suggested by Dasgupta et al.~\cite{dasgupta2020explainable}. Specifically, we focus on the $k$-means and $k$-medians problems and provide nearly tight upper and lower bounds. First, we provide an $O(\log k \log \log k)$-approximation algorithm for explainable $k$-medians, improving on the best known algorithm of $O(k)$~\cite{dasgupta2020explainable} and nearly matching the known $\Omega(\log k)$ lower bound~\cite{dasgupta2020explainable}. In addition, in low-dimensional spaces $d \ll \log k$, we show that our algorithm also provides an $O(d \log^2 d)$-approximate solution for explainable $k$-medians. This improves over the best known bound of $O(d \log k)$ for low dimensions~\cite{laber2021explainable}, and is a constant for constant dimensional spaces. To complement this, we show a nearly matching $\Omega(d)$ lower bound. Next, we study the $k$-means problem in this context and provide an $O(k \log k)$-approximation algorithm for explainable $k$-means, improving over the $O(k^2)$ bound of Dasgupta et al. and the $O(d k \log k)$ bound of \cite{laber2021explainable}. To complement this we provide an almost tight $\Omega(k)$ lower bound, improving over the $\Omega(\log k)$ lower bound of Dasgupta et al. Given an approximate solution to the classic $k$-means and $k$-medians, our algorithm for $k$-medians runs in time $O(kd \log^2 k )$ and our algorithm for $k$-means runs in time $ O(k^2 d)$.


翻译:最近,由于对人工智能透明度的兴趣日益浓厚( kk), 我们开发了几种可以解释的机器学习方法, 其同时的目标是为人类提供 $( log klog k) 的精确度和可理解性。 在本文中, 我们研究了一个最新的可解释的组合框架, 首先由 Dasgupta 和 al. cite{ dasgup2020 解释} 提出。 具体地说, 我们专注于 $( kk) 和 $( kk) 的中间值, 首先, 我们为可解释的 $( log kk) 提供了美元( log k k k) 的同步值算法 。 我们的算法也为 $( kk) $( log2 Ok) 的经常值解算法做了改进 。 美元( dg) 和 美元( d) 美元( d) 时间( d) 问题解说, 美元( k) 和 美元( k) 美元( k) 美元( k) 最低解说, 我们的解说, 美元( 美元( t) 美元) 美元( t- 美元( t) 美元) 美元( 美元) 和 美元) 美元( t- 美元) 美元) 的解说, 美元( 的算) 美元( t- d) 的算) 和 美元( 美元) 美元( 美元) 的解说, 美元( 美元( 美元( 美元) 和 美元) 美元)

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
54+阅读 · 2020年11月3日
可解释强化学习,Explainable Reinforcement Learning: A Survey
专知会员服务
130+阅读 · 2020年5月14日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
248+阅读 · 2020年4月19日
最新图学习推荐系统综述 | Graph Learning Approaches to Recommender Systems
机器学习与推荐算法
5+阅读 · 2020年4月29日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年5月29日
LibRec 精选:推荐的可解释性[综述]
LibRec智能推荐
10+阅读 · 2018年5月4日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
推荐系统经典技术:矩阵分解
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年10月10日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Arxiv
0+阅读 · 2021年9月15日
VIP会员
相关资讯
最新图学习推荐系统综述 | Graph Learning Approaches to Recommender Systems
机器学习与推荐算法
5+阅读 · 2020年4月29日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年5月29日
LibRec 精选:推荐的可解释性[综述]
LibRec智能推荐
10+阅读 · 2018年5月4日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
推荐系统经典技术:矩阵分解
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年10月10日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员