論文の概要: Measuring Feature Dependency of Neural Networks by Collapsing Feature Dimensions in the Data Manifold
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.12341v1
- Date: Thu, 18 Apr 2024 17:10:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-19 18:52:16.596695
- Title: Measuring Feature Dependency of Neural Networks by Collapsing Feature Dimensions in the Data Manifold
- Title（参考訳）: データマニフォールドにおける特徴次元の衝突によるニューラルネットワークの特徴依存性の測定
- Authors: Yinzhu Jin, Matthew B. Dwyer, P. Thomas Fletcher,
- Abstract要約: ニューラルネットワークモデルの特徴依存性を測定するための新しい手法を提案する。
その動機は、人間が理解可能な機能から情報を使っているかどうかを問うことによって、モデルをよりよく理解することにある。
本手法は,合成画像データに基づいて学習した深層ニューラルネットワークモデルを用いて実験を行った。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.64569268049846
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: This paper introduces a new technique to measure the feature dependency of neural network models. The motivation is to better understand a model by querying whether it is using information from human-understandable features, e.g., anatomical shape, volume, or image texture. Our method is based on the principle that if a model is dependent on a feature, then removal of that feature should significantly harm its performance. A targeted feature is "removed" by collapsing the dimension in the data distribution that corresponds to that feature. We perform this by moving data points along the feature dimension to a baseline feature value while staying on the data manifold, as estimated by a deep generative model. Then we observe how the model's performance changes on the modified test data set, with the target feature dimension removed. We test our method on deep neural network models trained on synthetic image data with known ground truth, an Alzheimer's disease prediction task using MRI and hippocampus segmentations from the OASIS-3 dataset, and a cell nuclei classification task using the Lizard dataset.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,ニューラルネットワークモデルの特徴依存性を計測する新しい手法を提案する。
その動機は、人間の理解可能な特徴(例えば、解剖学的形状、体積、画像テクスチャ)から情報を使っているかどうかを問うことによって、モデルをよりよく理解することにある。
提案手法は,モデルが機能に依存している場合,その機能の削除が性能を著しく損なうという原則に基づいている。
対象の機能は、その特徴に対応するデータ分散の次元を崩壊させることで"取り除かれる"。
我々は,データ多様体上に留まりながら,特徴次元に沿ってデータポイントをベースライン特徴値に移動させることによりこれを実現した。
次に、対象の特徴次元を除いた修正されたテストデータセットに対して、モデルの性能がどのように変化するかを観察する。
OASIS-3データセットからのMRIと海馬のセグメンテーションを用いたアルツハイマー病予測タスク、Lizardデータセットを用いた細胞核分類タスク。
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