論文の概要: Decomposing Global Feature Effects Based on Feature Interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.00541v2
- Date: Mon, 1 Jul 2024 14:26:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-02 18:09:56.577941
- Title: Decomposing Global Feature Effects Based on Feature Interactions
- Title(参考訳): 特徴相互作用に基づくグローバルな特徴効果の分解
- Authors: Julia Herbinger, Marvin N. Wright, Thomas Nagler, Bernd Bischl, Giuseppe Casalicchio,
- Abstract要約: グローバルエフェクトの一般化付加分解(GADGET)は特徴空間の解釈可能な領域を見つけるための新しいフレームワークである。
フレームワークの数学的基盤を提供し、限界特徴効果を可視化する最も一般的な手法に適用可能であることを示す。
提案手法の理論的特性を,異なる実験環境における様々な特徴効果法に基づいて実験的に評価した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.874932625841257
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: Global feature effect methods, such as partial dependence plots, provide an intelligible visualization of the expected marginal feature effect. However, such global feature effect methods can be misleading, as they do not represent local feature effects of single observations well when feature interactions are present. We formally introduce generalized additive decomposition of global effects (GADGET), which is a new framework based on recursive partitioning to find interpretable regions in the feature space such that the interaction-related heterogeneity of local feature effects is minimized. We provide a mathematical foundation of the framework and show that it is applicable to the most popular methods to visualize marginal feature effects, namely partial dependence, accumulated local effects, and Shapley additive explanations (SHAP) dependence. Furthermore, we introduce and validate a new permutation-based interaction test to detect significant feature interactions that is applicable to any feature effect method that fits into our proposed framework. We empirically evaluate the theoretical characteristics of the proposed methods based on various feature effect methods in different experimental settings. Moreover, we apply our introduced methodology to three real-world examples to showcase their usefulness.
- Abstract(参考訳): 部分依存プロットのような大域的特徴効果法は、期待される限界特徴効果の理解可能な可視化を提供する。
しかし、このようなグローバルな特徴効果法は、特徴相互作用が存在する場合の単一観測の局所的特徴効果をうまく表さないため、誤解を招く可能性がある。
局所的な特徴効果の相互作用に関連した不均一性が最小化されるような特徴空間における解釈可能な領域を見つけるための再帰的分割に基づく新しいフレームワークであるグローバルエフェクトの一般化加法分解(GADGET)を正式に導入する。
フレームワークの数学的基盤を提供し,部分的依存,局所的影響の蓄積,シェープリー加法的説明(SHAP)依存といった限界的特徴効果を可視化する最も一般的な手法に適用可能であることを示す。
さらに,提案フレームワークに適合する任意の特徴効果手法に適用可能な重要な特徴相互作用を検出するために,新しい置換に基づく相互作用テストを導入,検証する。
提案手法の理論的特性を,異なる実験環境における様々な特徴効果法に基づいて実験的に評価した。
さらに,提案手法を実世界の3つの実例に適用し,その有用性を示す。
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