In spite of increased attention on explainable machine learning models, explaining multi-output predictions has not yet been extensively addressed. Methods that use Shapley values to attribute feature contributions to the decision making are one of the most popular approaches to explain local individual and global predictions. By considering each output separately in multi-output tasks, these methods fail to provide complete feature explanations. We propose Shapley Chains to overcome this issue by including label interdependencies in the explanation design process. Shapley Chains assign Shapley values as feature importance scores in multi-output classification using classifier chains, by separating the direct and indirect influence of these feature scores. Compared to existing methods, this approach allows to attribute a more complete feature contribution to the predictions of multi-output classification tasks. We provide a mechanism to distribute the hidden contributions of the outputs with respect to a given chaining order of these outputs. Moreover, we show how our approach can reveal indirect feature contributions missed by existing approaches. Shapley Chains help to emphasize the real learning factors in multi-output applications and allows a better understanding of the flow of information through output interdependencies in synthetic and real-world datasets.


翻译:尽管可解释机器学习模型日益受到关注,但多输出预测的解释问题尚未得到广泛解决。基于Shapley值归因特征对决策贡献的方法,是解释局部个体与全局预测最流行的途径之一。在多输出任务中,这些方法单独考虑每个输出,未能提供完整的特征解释。我们提出Shapley链,通过在解释设计过程中纳入标签间依赖关系来解决该问题。Shapley链利用分类器链,通过分离特征得分的直接与间接影响,在多输出分类中为特征重要性评分赋予Shapley值。与现有方法相比,该方案能够将更完整的特征贡献归因于多输出分类任务的预测。我们提出了一种机制,根据输出间的给定链式顺序,分配输出中的隐藏贡献。此外,我们展示了方法如何揭示现有方法遗漏的间接特征贡献。Shapley链有助于强调多输出应用中的真实学习因素,并能更好地理解合成与真实数据集中信息通过输出依赖关系的流动过程。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
19+阅读 · 2021年7月11日
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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10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
106+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13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
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
国家自然科学基金
3+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 · 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 · 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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月17日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月16日
Arxiv
14+阅读 · 2021年3月10日
Arxiv
14+阅读 · 2019年9月11日
VIP会员
最新内容
《无人机对海面作战影响评估》
专知会员服务
7+阅读 · 7月21日
印度精确打击与指挥架构的断层
专知会员服务
5+阅读 · 7月20日
美空军AI完成F-16战斗机自主空战历史性试飞
专知会员服务
6+阅读 · 7月20日
深入Project Maven:为何人工智能在战场上依然失灵
锻造未来士兵:外骨骼、基因工程与赛博格
专知会员服务
7+阅读 · 7月19日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13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
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
相关基金
国家自然科学基金
3+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 · 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 · 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 · 2011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