論文の概要: An Effective Data-Driven Approach for Localizing Deep Learning Faults

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.08947v1
• Date: Tue, 18 Jul 2023 03:28:39 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-23 17:12:19.457612
• Title: An Effective Data-Driven Approach for Localizing Deep Learning Faults
• Title（参考訳）: 深層学習障害の局所化のための効果的なデータ駆動アプローチ
• Authors: Mohammad Wardat, Breno Dantas Cruz, Wei Le, Hridesh Rajan
• Abstract要約: 問題パターンの学習にモデル機能を活用する新しいデータ駆動手法を提案する。 本手法は,手作業によるマッピングを必要とせず,バグ症状を根本原因に自動的に関連付ける。 以上の結果から,本手法は様々なバグタイプを効果的に検出・診断できることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.33411443073181
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Deep Learning (DL) applications are being used to solve problems in critical domains (e.g., autonomous driving or medical diagnosis systems). Thus, developers need to debug their systems to ensure that the expected behavior is delivered. However, it is hard and expensive to debug DNNs. When the failure symptoms or unsatisfied accuracies are reported after training, we lose the traceability as to which part of the DNN program is responsible for the failure. Even worse, sometimes, a deep learning program has different types of bugs. To address the challenges of debugging DNN models, we propose a novel data-driven approach that leverages model features to learn problem patterns. Our approach extracts these features, which represent semantic information of faults during DNN training. Our technique uses these features as a training dataset to learn and infer DNN fault patterns. Also, our methodology automatically links bug symptoms to their root causes, without the need for manually crafted mappings, so that developers can take the necessary steps to fix faults. We evaluate our approach using real-world and mutated models. Our results demonstrate that our technique can effectively detect and diagnose different bug types. Finally, our technique achieved better accuracy, precision, and recall than prior work for mutated models. Also, our approach achieved comparable results for real-world models in terms of accuracy and performance to the state-of-the-art.
• Abstract（参考訳）: ディープラーニング(DL)アプリケーションは、重要な領域(例えば、自律運転や医療診断システム)の問題を解決するために使用されている。 したがって開発者は、期待される振る舞いが配信されることを保証するために、システムをデバッグする必要がある。 しかし、DNNのデバッグは困難で費用がかかる。 訓練後、障害症状や不満足なアキュラシーが報告されると、dnnプログラムのどの部分が障害の原因であるかのトレーサビリティが失われる。 さらに悪いことに、ディープラーニングプログラムにはさまざまな種類のバグがあります。 DNNモデルのデバッギングの課題に対処するために,モデル機能を活用して問題パターンを学習する,新しいデータ駆動型アプローチを提案する。 提案手法は,DNNトレーニング中の障害の意味情報を表す特徴を抽出する。 本手法は,これらの特徴をトレーニングデータセットとして,dnn障害パターンの学習と推論を行う。 また,手作業で作成したマッピングを必要とせずに,バグの症状を根本原因に自動的にリンクすることで,障害を修正するために必要なステップを開発者に提供する。 実世界と変異モデルを用いたアプローチの評価を行った。 本手法は,様々なバグタイプを効果的に検出・診断できることを示す。 最後に, 変異モデルに対する前処理よりも精度, 精度, 再現性が向上した。 また,本手法は,最先端モデルと比較して精度と性能の点で実世界のモデルに匹敵する結果を得た。

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