解密图神经网络解释

KDDNov, 2021

Demystifying Graph Neural Network Explanations

Anna Himmelhuber, Mitchell Joblin, Martin Ringsquandl, Thomas Runkler

TL;DR该研究论文探讨了关于图神经网络（GNNs）在决策过程中透明度不足的问题，并针对生成 GNNs 解释的方法和数据的评估，研究了三个主要领域的普遍问题：（1）合成数据生成过程，（2）评估指标，以及（3）解释的最终呈现。此外，本文进行了一项实证研究，探讨了这些问题的意外后果，并提出了缓解这些问题的建议。

Abstract

graph neural networks (GNNs) are quickly becoming the standard approach for learning on graph structured data across several domains, but they lack transparency in their decision-making. Several perturbation-based approaches have been developed to provide insights into the decision mak

graph neural networks perturbation-based approach synthetic data generation process evaluation metrics empirical study

发现论文，激发创造

图神经网络中的可解释性：一个实验调研

本文概述了当前流行的图神经网络（GNN）解释方法，包括新的评估指标和真实世界数据集的实验比较，并提出了未来的解释发展方向。

Mar, 2022

图神经网络的生成式解释：方法与评估

结合图生成的角度，本文综述了用于图神经网络的解释方法，并就生成解释方法提出了统一的优化目标，包括归因和信息约束两个子目标。通过揭示现有方法的共享特性和差异，为未来的方法改进奠定了基础。实证结果对不同的解释方法在解释性能、效率和泛化能力方面的优势和局限性进行了验证。

Nov, 2023

图神经网络可解释性调查

本文综述了现有的图神经网络可解释性技术，提出了分类方法并分别讨论了各类的优缺点、应用场景及评估指标，以协助研究人员和从业者了解现有的可解释性方法，识别不足并促进可解释性机器学习的进一步发展。

Jun, 2023

在图神经网络中解释解释者：一项比较研究

本文通过实验研究，测试了十种解释器在八种代表性架构训练的六个仔细设计的图形和节点分类数据集上的表现，提供了 GNN 解释器选择和适用性的关键见解，分离了使它们可用的关键组件并提供了关于如何避免常见解释误区的建议，并强调了未来研究的开放性问题和方向。

Oct, 2022

图形神经网络解释是脆弱的

解释性图神经网络的解释器在对抗性攻击下表现脆弱

Jun, 2024

可解释图神经网络综述：分类和评估指标

本文全面梳理了针对可解释的图神经网络的技术，并基于这些技术对它们进行了分类，给出了衡量其性能的常见指标，最后指出了未来的研究方向。

Jul, 2022

基于原型的自解释图神经网络

本研究提出了一种框架，可以学习原型图，从而同时提供准确的预测和基于原型的解释，用于自我解释的图神经网络，实验结果表明其在真实和人工数据集上都具有良好的预测和解释质量。

Oct, 2022

可解释的图神经网络挑战

图神经网络 (GNN) 的预测通常缺乏可解释性，因为其复杂的计算行为和图的抽象特性，为解决这一问题，出现了许多 GNN 解释方法，它们的目标是解释模型的预测结果，从而在 GNN 模型在决策关键应用中部署时获得信任，但是，大多数 GNN 解释方法都是事后提供解释，以一小部分重要的边缘和 / 或节点的形式，本文表明这些解释不能被信任，因为常见的 GNN 解释方法对对抗扰动非常敏感，这对 GNN 解释方法的可信度和实际效用提出了疑问，我们提出了一种新的攻击方法，称为 GXAttack，这是第一个针对事后 GNN 解释的基于优化的对抗攻击方法，由于我们攻击的毁灭性有效性，我们呼吁对未来的 GNN 解释器进行对抗性评估，以证明它们的鲁棒性。

Jun, 2024

人类中心的图神经网络解释的设计要求

图神经网络为各领域的强大基于图的机器学习模型，但复杂的数据表示妨碍了对其预测解释的可理解性，从而减少了对其的信任和合作机会。该研究旨在为非技术领域专家提供可理解的图神经网络解释，并提出了一套以人为中心设计的解释要求，并通过两个示例原型来演示了其中一些建议的要求。

May, 2024

GraphFramEx：面向图神经网络可解释性方法的系统评估

本文提出了第一个系统性的图神经网络的可解释性评估框架，比较了该领域中最具代表性的技术，涉及节点分类任务和欺诈检测应用案例。

Jun, 2022