論文の概要: CausalConceptTS: Causal Attributions for Time Series Classification using High Fidelity Diffusion Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.15871v1
- Date: Fri, 24 May 2024 18:33:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-29 02:20:04.360874
- Title: CausalConceptTS: Causal Attributions for Time Series Classification using High Fidelity Diffusion Models
- Title(参考訳): CausalConceptTS:高忠実度拡散モデルを用いた時系列分類における因果属性
- Authors: Juan Miguel Lopez Alcaraz, Nils Strodthoff,
- Abstract要約: 特定の分類結果に対する概念の因果効果を評価するための新しい枠組みを提案する。
我々は、現状の拡散に基づく生成モデルを利用して、反現実的な結果を推定する。
我々のアプローチは、これらの因果属性と、理論的にも経験的にも、密接に関連する関連属性を比較する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.068128849363198
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Despite the excelling performance of machine learning models, understanding the decisions of machine learning models remains a long-standing goal. While commonly used attribution methods in explainable AI attempt to address this issue, they typically rely on associational rather than causal relationships. In this study, within the context of time series classification, we introduce a novel framework to assess the causal effect of concepts, i.e., predefined segments within a time series, on specific classification outcomes. To achieve this, we leverage state-of-the-art diffusion-based generative models to estimate counterfactual outcomes. Our approach compares these causal attributions with closely related associational attributions, both theoretically and empirically. We demonstrate the insights gained by our approach for a diverse set of qualitatively different time series classification tasks. Although causal and associational attributions might often share some similarities, in all cases they differ in important details, underscoring the risks associated with drawing causal conclusions from associational data alone. We believe that the proposed approach is widely applicable also in other domains, particularly where predefined segmentations are available, to shed some light on the limits of associational attributions.
- Abstract(参考訳): 機械学習モデルの優れたパフォーマンスにもかかわらず、機械学習モデルの決定を理解することは長年の目標である。
説明可能なAIでよく使われる帰属法はこの問題に対処しようとするが、典型的には因果関係ではなく関連性に依存している。
本研究では,時系列分類の文脈において,概念の因果的影響,すなわち時系列内で予め定義されたセグメントが特定の分類結果に与える影響を評価する新しい枠組みを導入する。
これを達成するために、我々は最先端の拡散に基づく生成モデルを活用して、反現実的な結果を推定する。
我々のアプローチは、これらの因果属性と、理論的にも経験的にも、密接に関連する関連属性を比較する。
我々は,時系列分類タスクの質的に異なる多種多様なセットに対して,我々のアプローチによって得られた知見を実証する。
因果関係や因果関係の属性はしばしば類似点を共有するが、すべての場合において重要な詳細は異なり、因果関係のデータのみから因果関係の結論を引き出すリスクが強調される。
提案手法は他の領域、特に事前定義されたセグメンテーションが利用可能である場合にも広く適用可能であると我々は信じている。
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