We use concept-based interpretable models to mitigate shortcut learning. Existing methods lack interpretability. Beginning with a Blackbox, we iteratively carve out a mixture of interpretable experts (MoIE) and a residual network. Each expert explains a subset of data using First Order Logic (FOL). While explaining a sample, the FOL from biased BB-derived MoIE detects the shortcut effectively. Finetuning the BB with Metadata Normalization (MDN) eliminates the shortcut. The FOLs from the finetuned-BB-derived MoIE verify the elimination of the shortcut. Our experiments show that MoIE does not hurt the accuracy of the original BB and eliminates shortcuts effectively.


翻译:我们利用基于概念的可解释模型来缓解捷径学习问题。现有方法缺乏可解释性。从黑盒模型出发,我们迭代地提取出可解释专家混合模型(MoIE)与残差网络的组合。每个专家通过一阶逻辑(FOL)解释部分数据。在解释样本时,源自带偏置黑盒模型的MoIE中的FOL能够有效检测捷径。通过元数据归一化(MDN)对黑盒模型进行微调,可消除捷径。而源自微调后黑盒模型的MoIE中的FOL则验证了捷径的消除。实验表明,MoIE在保持原始黑盒模型精度的同时,有效消除了捷径。

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