論文の概要: SIDU-TXT: An XAI Algorithm for NLP with a Holistic Assessment Approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.03043v1
- Date: Mon, 5 Feb 2024 14:29:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-06 15:44:08.426680
- Title: SIDU-TXT: An XAI Algorithm for NLP with a Holistic Assessment Approach
- Title(参考訳): SIDU-TXT: ホロスティックアセスメントアプローチによるNLPのXAIアルゴリズム
- Authors: Mohammad N.S. Jahromi, Satya. M. Muddamsetty, Asta Sofie Stage
Jarlner, Anna Murphy H{\o}genhaug, Thomas Gammeltoft-Hansen, Thomas B.
Moeslund
- Abstract要約: 画像に基づく分類において、正統領域全体を局所化する能力に優れる「相似性差と特異性」(SIDU)XAI法をテキストデータに拡張する。
拡張されたSIDU-TXTは、ブラックボックスモデルから特徴活性化マップを使用して、粒度の細かい単語ベースのヒートマップを生成する。
映画レビューデータセットの感情分析タスクにおいて,SIDU-TXTは機能的評価と人為的評価の両方において優れていることがわかった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 14.928572140620245
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Explainable AI (XAI) aids in deciphering 'black-box' models. While several
methods have been proposed and evaluated primarily in the image domain, the
exploration of explainability in the text domain remains a growing research
area. In this paper, we delve into the applicability of XAI methods for the
text domain. In this context, the 'Similarity Difference and Uniqueness' (SIDU)
XAI method, recognized for its superior capability in localizing entire salient
regions in image-based classification is extended to textual data. The extended
method, SIDU-TXT, utilizes feature activation maps from 'black-box' models to
generate heatmaps at a granular, word-based level, thereby providing
explanations that highlight contextually significant textual elements crucial
for model predictions. Given the absence of a unified standard for assessing
XAI methods, this study applies a holistic three-tiered comprehensive
evaluation framework: Functionally-Grounded, Human-Grounded and
Application-Grounded, to assess the effectiveness of the proposed SIDU-TXT
across various experiments. We find that, in sentiment analysis task of a movie
review dataset, SIDU-TXT excels in both functionally and human-grounded
evaluations, demonstrating superior performance through quantitative and
qualitative analyses compared to benchmarks like Grad-CAM and LIME. In the
application-grounded evaluation within the sensitive and complex legal domain
of asylum decision-making, SIDU-TXT and Grad-CAM demonstrate comparable
performances, each with its own set of strengths and weaknesses. However, both
methods fall short of entirely fulfilling the sophisticated criteria of expert
expectations, highlighting the imperative need for additional research in XAI
methods suitable for such domains.
- Abstract(参考訳): 説明可能なAI(XAI)は,‘ブラックボックス’モデルの解読を支援する。
画像領域を中心にいくつかの手法が提案・評価されているが、テキスト領域における説明可能性の探求は研究分野として成長を続けている。
本稿では,テキスト領域におけるXAI手法の適用性について検討する。
この文脈では、画像に基づく分類において、完全領域全体をローカライズする能力に優れた「相似性差と特異性」(SIDU)XAI法がテキストデータに拡張される。
拡張された方法であるSIDU-TXTは、ブラックボックスモデルの特徴活性化マップを使用して、粒度の高い単語レベルでヒートマップを生成し、モデル予測に不可欠な文脈的に重要なテキスト要素をハイライトする説明を提供する。
本研究は,XAI手法の評価のための統一標準が存在しないことを踏まえ,多種多様な実験において提案したSIDU-TXTの有効性を評価するために,総合的な3段階の総合評価枠組みを適用した。
映画レビューデータセットの感情分析タスクにおいて,SIDU-TXTは機能的評価と人為的評価の両方において優れており,Grad-CAMやLIMEなどのベンチマークと比較して定量的,定性的な分析により優れた性能を示す。
亡命決定のセンシティブで複雑な法的領域における応用的評価では、SIDU-TXTとGrad-CAMは同等のパフォーマンスを示し、それぞれに独自の長所と短所がある。
しかし、これらの手法は専門家の期待する洗練された基準を完全に満たすには足りず、これらの領域に適したXAI手法のさらなる研究の必要性を強調している。
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