How can we explain the predictions of a machine learning model? When the data is structured as a multivariate time series, this question induces additional difficulties such as the necessity for the explanation to embody the time dependency and the large number of inputs. To address these challenges, we propose dynamic masks (Dynamask). This method produces instance-wise importance scores for each feature at each time step by fitting a perturbation mask to the input sequence. In order to incorporate the time dependency of the data, Dynamask studies the effects of dynamic perturbation operators. In order to tackle the large number of inputs, we propose a scheme to make the feature selection parsimonious (to select no more feature than necessary) and legible (a notion that we detail by making a parallel with information theory). With synthetic and real-world data, we demonstrate that the dynamic underpinning of Dynamask, together with its parsimony, offer a neat improvement in the identification of feature importance over time. The modularity of Dynamask makes it ideal as a plug-in to increase the transparency of a wide range of machine learning models in areas such as medicine and finance, where time series are abundant.


翻译:我们如何解释机器学习模型的预测?当数据结构是一个多变的时间序列时,这一问题又引起更多的困难,例如有必要解释如何体现时间依赖和大量投入。为了应对这些挑战,我们提议使用动态面具(Dynamask)。这种方法通过将扰动面具与输入序列相配,为每个特征的每个阶段产生与实例相容的重要性评分。为了纳入数据的时间依赖,Dynamask研究动态扰动操作器的影响。为了应对大量投入,我们提议了一个方案,使特征选择选项具有针对性(选择不需要的特性)和可理解性(我们通过与信息理论平行进行详细描述的理念 ) 。 在合成数据和现实世界数据中,我们证明Dynamask的动态基础,连同其微调,能够很好地改善对时间特征重要性的识别。Dynamask的模块化使得它成为理想的插座,可以增加医学和金融等领域一系列机器学习模型的透明度,其中的时间是丰富的。

0
下载
关闭预览

相关内容

机器学习(Machine Learning)是一个研究计算学习方法的国际论坛。该杂志发表文章,报告广泛的学习方法应用于各种学习问题的实质性结果。该杂志的特色论文描述研究的问题和方法,应用研究和研究方法的问题。有关学习问题或方法的论文通过实证研究、理论分析或与心理现象的比较提供了坚实的支持。应用论文展示了如何应用学习方法来解决重要的应用问题。研究方法论文改进了机器学习的研究方法。所有的论文都以其他研究人员可以验证或复制的方式描述了支持证据。论文还详细说明了学习的组成部分,并讨论了关于知识表示和性能任务的假设。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/ml/
专知会员服务
40+阅读 · 2020年9月6日
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
154+阅读 · 2019年10月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
开发者应当了解的18套机器学习平台
深度学习世界
5+阅读 · 2018年8月14日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
【推荐】直接未来预测:增强学习监督学习
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年11月24日
【推荐】免费书(草稿):数据科学的数学基础
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年10月1日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
【推荐】TensorFlow手把手CNN实践指南
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年8月17日
Arxiv
0+阅读 · 2021年8月4日
Imitation by Predicting Observations
Arxiv
4+阅读 · 2021年7月8日
Learning Discriminative Model Prediction for Tracking
Federated Learning for Mobile Keyboard Prediction
Arxiv
5+阅读 · 2018年11月8日
Interpretable Active Learning
Arxiv
3+阅读 · 2018年6月24日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
40+阅读 · 2020年9月6日
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
154+阅读 · 2019年10月12日
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
开发者应当了解的18套机器学习平台
深度学习世界
5+阅读 · 2018年8月14日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
【推荐】直接未来预测:增强学习监督学习
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年11月24日
【推荐】免费书(草稿):数据科学的数学基础
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年10月1日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
【推荐】TensorFlow手把手CNN实践指南
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年8月17日
相关论文
Top
微信扫码咨询专知VIP会员