Dimensionality reduction (DR) techniques have been consistently supporting high-dimensional data analysis in various applications. Besides the patterns uncovered by these techniques, the interpretation of DR results based on each feature's contribution to the low-dimensional representation supports new finds through exploratory analysis. Current literature approaches designed to interpret DR techniques do not explain the features' contributions well since they focus only on the low-dimensional representation or do not consider the relationship among features. This paper presents ClusterShapley to address these problems, using Shapley values to generate explanations of dimensionality reduction techniques and interpret these algorithms using a cluster-oriented analysis. ClusterShapley explains the formation of clusters and the meaning of their relationship, which is useful for exploratory data analysis in various domains. We propose novel visualization techniques to guide the interpretation of features' contributions on clustering formation and validate our methodology through case studies of publicly available datasets. The results demonstrate our approach's interpretability and analysis power to generate insights about pathologies and patients in different conditions using DR results.


翻译:除了这些技术所发现的模式外,根据每个特征对低维代表度的贡献对DR结果的解释也支持通过探索性分析发现新的发现。目前旨在解释DR技术的文献方法并不能很好地解释这些特征的贡献,因为它们只侧重于低维代表度,或不考虑各种特征之间的关系。本文展示了处理这些问题的群集特征,利用沙普利值来解释减少维度技术,并利用以集群为导向的分析来解释这些算法。群集解释了集群的形成及其关系的含义,这对不同领域的探索性数据分析很有用。我们提出了新的可视化技术来指导对特征对集群形成的贡献的解释,并通过对公开提供的数据集进行个案研究来验证我们的方法。结果表明我们的方法的可解释性和分析能力,以便利用DR结果对不同条件下的病理学和病人产生洞察力。

0
下载
关闭预览

相关内容

降维是将数据从高维空间转换为低维空间,以便低维表示保留原始数据的某些有意义的属性,理想情况下接近其固有维。降维在处理大量观察和/或大量变量的领域很常见,例如信号处理,语音识别,神经信息学和生物信息学。
专知会员服务
42+阅读 · 2020年12月18日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
专知会员服务
17+阅读 · 2020年9月6日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11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
103+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
【泡泡一分钟】学习紧密的几何特征(ICCV2017-17)
泡泡机器人SLAM
20+阅读 · 2018年5月8日
笔记 | Sentiment Analysis
黑龙江大学自然语言处理实验室
10+阅读 · 2018年5月6日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年9月24日
最佳实践:深度学习用于自然语言处理(三)
待字闺中
3+阅读 · 2017年8月20日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Generalization and Regularization in DQN
Arxiv
6+阅读 · 2019年1月30日
Learning From Positive and Unlabeled Data: A Survey
Arxiv
5+阅读 · 2018年11月12日
Learning to Focus when Ranking Answers
Arxiv
5+阅读 · 2018年8月8日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
【泡泡一分钟】学习紧密的几何特征(ICCV2017-17)
泡泡机器人SLAM
20+阅读 · 2018年5月8日
笔记 | Sentiment Analysis
黑龙江大学自然语言处理实验室
10+阅读 · 2018年5月6日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年9月24日
最佳实践:深度学习用于自然语言处理(三)
待字闺中
3+阅读 · 2017年8月20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