Recent years have seen the introduction of a range of methods for post-hoc explainability of image classifier predictions. However, these post-hoc explanations may not always be faithful to classifier predictions, which poses a significant challenge when attempting to debug models based on such explanations. To this end, we seek a methodology that can improve the faithfulness of an explanation method with respect to model predictions which does not require ground truth explanations. We achieve this through a novel explanation-driven data augmentation (EDDA) technique that augments the training data with occlusions inferred from model explanations; this is based on the simple motivating principle that \emph{if} the explainer is faithful to the model \emph{then} occluding salient regions for the model prediction should decrease the model confidence in the prediction, while occluding non-salient regions should not change the prediction. To verify that the proposed augmentation method has the potential to improve faithfulness, we evaluate EDDA using a variety of datasets and classification models. We demonstrate empirically that our approach leads to a significant increase of faithfulness, which can facilitate better debugging and successful deployment of image classification models in real-world applications.


翻译:近些年来,人们采用了一系列方法来解释图像分类器预测的超常性解释。然而,这些超常性解释可能并不总是忠实于分类器预测,这在试图根据这种解释调试模型时构成重大挑战。为此,我们寻求一种方法,可以提高模型预测解释方法的准确性,而模型预测并不需要地面真相解释。我们通过一种新的解释驱动的数据增强技术(EDDA)实现这一目标,这种技术通过从模型解释中推断出的分层来增加培训数据;这是基于简单的激励原则,即解释者忠实于分类器预测,而模型预测的突出区域应当降低模型对预测的信心,而隐蔽的非高度区域不应改变预测。为了核实拟议的扩增方法有可能提高忠诚性,我们使用各种数据集和分类模型来评估EDADA。我们从经验上表明,我们的方法可以显著提高忠实性,有助于更好地降低世界形象的分类应用和成功部署。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
专知会员服务
76+阅读 · 2021年7月31日
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
【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
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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+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
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
人工智能 | 国际会议/SCI期刊约稿信息9条
Call4Papers
3+阅读 · 2018年1月12日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
38+阅读 · 2020年12月2日
On Feature Normalization and Data Augmentation
Arxiv
14+阅读 · 2020年2月25日
Augmentation for small object detection
Arxiv
11+阅读 · 2019年2月19日
Conditional BERT Contextual Augmentation
Arxiv
8+阅读 · 2018年12月17日
VIP会员
相关资讯
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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+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
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
人工智能 | 国际会议/SCI期刊约稿信息9条
Call4Papers
3+阅读 · 2018年1月12日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员