Feb, 2024

机器学习中的鲁棒反事实解释：一项调查

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TL;DR对于机器学习模型的预测结果影响的人来说，反事实解释（CEs）被认为是提供理想算法解决方案的。然而，最近的工作揭示了与获取 CEs 的最新方法相关的严重问题的存在，因此需要采取技术来减轻风险。在这项调查中，我们回顾了快速发展的稳健 CEs 领域的研究，并对其所考虑的稳健性形式进行了深入分析。我们还讨论了现有解决方案及其限制，为未来的发展提供了坚实的基础。
发现论文，激发创造
  • 基于用户反馈的反事实解释介绍 (UFCE)

    本研究引入了一种新的方法论，名为用户反馈式反事实解释（UFCE），以解决当前反事实解释算法的局限性，并旨在提高对提供的解释的置信度。实验证明，UFCE 在接近度、稀疏度和可行性方面胜过两种著名的 CE 方法，并指出用户约束对生成可行的反事实解释具有影响。

    Feb, 2024

  • 通过隐式最小化认识和随机不确定性来生成可解释的反事实解释

    提出了一种简单快速的生成可解释反事实解释的方法，无需辅助模型，使用分类器的预测不确定性，在 IM1 得分方面比现有方法生成更可解释的 CEs。此外，该方法还允许估计 CE 的不确定性，这在医疗等安全关键应用中可能非常重要。

    Mar, 2021

  • 计算反事实解释的方法 —— 一项调查研究

    机器学习模型日益广泛应用，因此解释其预测和行为变得越来越重要。本文综述了针对多种不同机器学习模型高效计算对抗性解释的模型特定方法，并提出了文献中尚未考虑的模型方法。

    Nov, 2019

  • 通过鲁棒优化为神经网络提供可证明稳健和可信的反事实解释

    使用鲁棒优化技术，我们提出了 Provably RObust and PLAusible Counterfactual Explanations (PROPLACE) 方法来解决现有工作中的局限性，并通过比较实验证明其在三个评估方面的性能达到了最先进水平。

    Sep, 2023

  • 生成强健的反事实解释

    本文提出了一种名为 CROCO 的新框架，用于生成具有鲁棒性的反事实解释，并有效地管理反事实输入更改带来的挑战，针对表格数据进行评估，证明了该方法的有效性。

    Apr, 2023

  • 鲁棒的反事实解释的间隔抽象

    为了解决因模型变动导致已有方法无效的问题，我们提出了一种用于参数化机器学习模型的新颖区间抽象技术，能够获得可靠的对抗模型变动的证明，进而提供具备可证明健壮性的反事实解释。通过基于混合整数线性规划的验证程序，我们进一步提出了两种算法，生成具备对抗模型变动健壮性的反事实解释，并通过对比实证研究表明，我们的算法在寻找具备健壮性的反事实解释方面具有很好的效果。

    Apr, 2024

  • 针对数据转换下的反事实解释鲁棒性的验证训练

    这篇论文介绍了 VeriTraCER，一种联合训练分类器和解释器的方法，明确考虑生成的反事实解释对小型模型偏移的稳健性，从而提供对反事实解释有效性的确定性保证。我们的实证评估表明，VeriTraCER 生成的反事实解释 (1) 对小型模型更新具有可验证的稳健性，(2) 在处理包括随机初始化、leave-one-out 和分布偏移等经验模型更新方面显示出与最先进方法竞争力的稳健性。

    Mar, 2024

  • 线性优化的反事实解释

    探究了对复杂 AI 系统内部工作方式的理解中产生的反事实解释（CE）概念，并将 CE 的思想转化为线性优化，提出、激发、并分析了三种不同类型的 CE：强 CE、弱 CE 和相对 CE。通过检测和利用后一种情况下产生的优化问题的隐藏凸结构，证明计算相对 CE 的效率高。通过对 NETLIB 库进行广泛的数值实验研究，证实了获得相对 CE 可以在与解决原始线性优化问题相同数量级的时间内完成。

    May, 2024

  • 机器学习的反事实解释和算法补救措施综述

    本文综述分类了反事实解释的研究，包括如何评估和设计反事实解释算法，探讨了反事实解释在机器学习领域中的研究方向和发现的不足之处。

    Oct, 2020

  • 逆事实例子是否使对抗性训练变得复杂？

    我们利用扩散模型研究了鲁棒分类器的鲁棒性和性能之间的权衡。我们的方法引入了一个简单的预训练扩散方法来生成低范数的反事实例：语义上改变的数据导致不同的真实类别成员身份。我们报告在干净的训练数据上，鲁棒模型的置信度和准确性与数据与反事实例的接近程度相关。此外，当直接在反事实例上进行评估时，鲁棒模型的性能非常差，因为它们对反事实例通过低范数和语义变化而变得越来越不变。结果表明，非鲁棒和语义特征之间存在显著的重叠，与普遍的非鲁棒特征不可解释的假设相反。

    Apr, 2024