Explainability in yield prediction helps us fully explore the potential of machine learning models that are already able to achieve high accuracy for a variety of yield prediction scenarios. The data included for the prediction of yields are intricate and the models are often difficult to understand. However, understanding the models can be simplified by using natural groupings of the input features. Grouping can be achieved, for example, by the time the features are captured or by the sensor used to do so. The state-of-the-art for interpreting machine learning models is currently defined by the game-theoretic approach of Shapley values. To handle groups of features, the calculated Shapley values are typically added together, ignoring the theoretical limitations of this approach. We explain the concept of Shapley values directly computed for predefined groups of features and introduce an algorithm to compute them efficiently on tree structures. We provide a blueprint for designing swarm plots that combine many local explanations for global understanding. Extensive evaluation of two different yield prediction problems shows the worth of our approach and demonstrates how we can enable a better understanding of yield prediction models in the future, ultimately leading to mutual enrichment of research and application.


翻译:产量预测中的可解释性有助于我们充分发掘机器学习模型的潜力,这些模型已在多种产量预测场景中实现高精度。用于产量预测的数据复杂且模型往往难以理解。然而,通过利用输入特征的自然分组可以简化对模型的理解。分组可依据特征的采集时间或所用传感器等方式实现。当前解释机器学习模型的前沿方法由博弈论框架的沙普利值定义。处理特征组时,通常将计算所得沙普利值简单相加,但这一做法忽略了该方法的理论局限性。我们阐释了直接为预定义特征组计算的沙普利值概念,并引入一种在树结构上高效计算该值的算法。我们提供了设计群图(swarm plots)的蓝图,该图可融合多个局部解释以实现全局理解。对两个不同产量预测问题的广泛评估证明了我们方法的有效性,并展示了未来如何更好地理解产量预测模型,最终实现研究与应用的相互促进。

0
下载
关闭预览

相关内容

随机森林 指的是利用多棵树对样本进行训练并预测的一种分类器。

知识荟萃

精品入门和进阶教程、论文和代码整理等

更多

查看相关VIP内容、论文、资讯等
剑桥大学《数据科学: 原理与实践》课程,附PPT下载
专知会员服务
54+阅读 · 2021年1月20日
专知会员服务
56+阅读 · 2020年11月17日
专知会员服务
41+阅读 · 2020年10月13日
论文浅尝 | Explainable Link Prediction in Knowledge Hypergraphs
开放知识图谱
1+阅读 · 2022年11月11日
AAAI 2022 | ProtGNN:自解释图神经网络络
PaperWeekly
0+阅读 · 2022年8月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
VIP会员
最新内容
无人机自主控制与人工智能:系统性综述
专知会员服务
8+阅读 · 今天7:25
巡飞弹与反无人机系统——现代战场的两大支柱
专知会员服务
3+阅读 · 今天6:54
《打造“黄金舰队”》57页报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:52
《北约数字教官网络发展路径》128页报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:33
ECCV 2026 | MIMFlow:MIM与归一化流统一图像生成
专知会员服务
7+阅读 · 6月25日
网状网络及其在军事领域的运用
专知会员服务
7+阅读 · 6月25日
无美国参与的欧洲战争方式(万字长文)
专知会员服务
8+阅读 · 6月25日
《国防领域敏感性分析白皮书》
专知会员服务
9+阅读 · 6月25日
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
相关VIP内容
剑桥大学《数据科学: 原理与实践》课程,附PPT下载
专知会员服务
54+阅读 · 2021年1月20日
专知会员服务
56+阅读 · 2020年11月17日
专知会员服务
41+阅读 · 2020年10月13日
相关资讯
论文浅尝 | Explainable Link Prediction in Knowledge Hypergraphs
开放知识图谱
1+阅读 · 2022年11月11日
AAAI 2022 | ProtGNN:自解释图神经网络络
PaperWeekly
0+阅读 · 2022年8月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30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
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009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