Multiple machine learning models can achieve near-equivalent predictive performance on the same task, yet provide divergent feature-based explanations. This is called the Rashomon effect of (explainable) machine learning, and it raises the question of which explanations, if any, are trustworthy. We propose a framework based on metamorphic testing that assesses explanation faithfulness without requiring ground-truth labels by exploring attributed feature importance from post-hoc explanation methods. Five metamorphic relations formalize expected consistency properties between model behavior and feature attributions. We apply this general framework to two tabular regression datasets and two post-hoc explainers (SHAP and LIME) to demonstrate the approach. The framework offers a practical, model-agnostic tool for selecting accurate models with reliable and trustworthy explanations.


翻译:多个机器学习模型在同一任务上可能达到近乎等效的预测性能,却产生基于特征的相异解释。这一现象被称为(可解释)机器学习的Rashomon效应,引发了关于哪些解释(若存在)值得信赖的疑问。我们提出一种基于蜕变测试的框架,通过探索事后解释方法中归因的特征重要性,无需真实标签即可评估解释的忠实性。五项蜕变关系形式化地规定了模型行为与特征归因之间应具备的一致性属性。我们将该通用框架应用于两个表格回归数据集和两种事后解释方法(SHAP与LIME)以验证其有效性。该框架为选择具有可靠且可信解释的准确模型提供了一种实用的、与模型无关的工具。

0
下载
关闭预览

相关内容

【CMU博士论文】迈向可解释机器学习的理论基础
专知会员服务
14+阅读 · 4月16日
【NeurIPS2022】可解释机器学习的安全性:一种最大偏差方法
机器学习的可解释性
专知会员服务
69+阅读 · 2020年12月18日
可解释的机器学习
平均机器
25+阅读 · 2019年2月25日
【机器学习】深入剖析机器学习中的统计思想
产业智能官
17+阅读 · 2019年1月24日
【学界】机器学习模型的“可解释性”到底有多重要?
GAN生成式对抗网络
12+阅读 · 2018年3月3日
机器学习模型的“可解释性”到底有多重要?
中国科学院自动化研究所
20+阅读 · 2018年3月1日
国家自然科学基金
43+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
21+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
14+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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
16+阅读 · 2013年12月31日
Arxiv
136+阅读 · 2018年10月8日
VIP会员
最新内容
从采集到决策:美军视角下的战术情报范式重构
专知会员服务
4+阅读 · 今天2:42
《履带式无人地面战车技术发展现状》
专知会员服务
2+阅读 · 今天1:46
《无人机脆弱性利用:网络空间力量的新域》
专知会员服务
2+阅读 · 8月1日
美空军如何将人工智能从战场部署至后方机关
专知会员服务
11+阅读 · 7月31日
《史诗怒火行动:多域前瞻评估》49页报告
专知会员服务
8+阅读 · 7月31日
《英国防部:未来空战系统数字化战略》33页
专知会员服务
5+阅读 · 7月31日
《面向自主飞行网络的智能体人工智能架构》
专知会员服务
8+阅读 · 7月31日
相关资讯
可解释的机器学习
平均机器
25+阅读 · 2019年2月25日
【机器学习】深入剖析机器学习中的统计思想
产业智能官
17+阅读 · 2019年1月24日
【学界】机器学习模型的“可解释性”到底有多重要?
GAN生成式对抗网络
12+阅读 · 2018年3月3日
机器学习模型的“可解释性”到底有多重要?
中国科学院自动化研究所
20+阅读 · 2018年3月1日
相关基金
国家自然科学基金
43+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
21+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
14+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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
16+阅读 · 2013年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员