論文の概要: Is the MMI Criterion Necessary for Interpretability? Degenerating Non-causal Features to Plain Noise for Self-Rationalization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.06003v3
• Date: Tue, 22 Oct 2024 03:30:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-01 11:40:34.101308
• Title: Is the MMI Criterion Necessary for Interpretability? Degenerating Non-causal Features to Plain Noise for Self-Rationalization
• Title（参考訳）: 解釈可能性のためのMMI基準は必要か? -非因果的特徴を自己分類のためのプレーンノイズに縮退させる-
• Authors: Wei Liu, Zhiying Deng, Zhongyu Niu, Jun Wang, Haozhao Wang, YuanKai Zhang, Ruixuan Li,
• Abstract要約: 本稿では, 突発的特徴をプレーンノイズとして扱う新しい基準を開発する。 実験により、我々のMDD基準は、近年の競争力のあるMMIの変種と比較して、有理量品質(人間注釈の有理量との重なりによって測定される)を最大10.4%向上させることが示された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.26418974819275
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: An important line of research in the field of explainability is to extract a small subset of crucial rationales from the full input. The most widely used criterion for rationale extraction is the maximum mutual information (MMI) criterion. However, in certain datasets, there are spurious features non-causally correlated with the label and also get high mutual information, complicating the loss landscape of MMI. Although some penalty-based methods have been developed to penalize the spurious features (e.g., invariance penalty, intervention penalty, etc) to help MMI work better, these are merely remedial measures. In the optimization objectives of these methods, spurious features are still distinguished from plain noise, which hinders the discovery of causal rationales. This paper aims to develop a new criterion that treats spurious features as plain noise, allowing the model to work on datasets rich in spurious features as if it were working on clean datasets, thereby making rationale extraction easier. We theoretically observe that removing either plain noise or spurious features from the input does not alter the conditional distribution of the remaining components relative to the task label. However, significant changes in the conditional distribution occur only when causal features are eliminated. Based on this discovery, the paper proposes a criterion for \textbf{M}aximizing the \textbf{R}emaining \textbf{D}iscrepancy (MRD). Experiments on six widely used datasets show that our MRD criterion improves rationale quality (measured by the overlap with human-annotated rationales) by up to $10.4\%$ as compared to several recent competitive MMI variants. Code: \url{https://github.com/jugechengzi/Rationalization-MRD}.
• Abstract（参考訳）: 説明可能性の分野における重要な研究の行は、完全な入力から重要な有理数の小さな部分集合を抽出することである。 最も広く使われている合理抽出基準は、最大相互情報(MMI)基準である。 しかし、あるデータセットでは、ラベルと非因果関係の突発的な特徴があり、MMIの損失景観を複雑にし、高い相互情報を得る。 いくつかのペナルティベースの手法は、MMIの働きを改善するために、刺激的な特徴(例えば、不分散ペナルティ、介入ペナルティなど)をペナルティ化するために開発されたが、これらは単に修復措置である。 これらの手法の最適化の目的として, 因果的理性発見を妨げる不規則な雑音と, 相補的特徴をいまだに区別する。 本論文は, 突発的特徴をプレーンノイズとして扱う新しい基準を開発することを目的としており, クリーンなデータセットに取り組んでいたような, 突発的特徴に富んだデータセット上でモデルを動作させることにより, 合理的抽出を容易にすることを目的とする。 理論的には、入力からノイズや突発的な特徴を除去しても、タスクラベルに対する残りの成分の条件分布は変化しない。 しかし, 条件分布の有意な変化は因果的特徴が排除された場合にのみ起こる。 この発見に基づき、本論文は \textbf{M}emaining \textbf{D}iscrepancy (MRD) を用いて、 \textbf{R}emaining \textbf{R}eaximation の基準を提案する。 6つの広く使用されているデータセットの実験により、我々のMDD基準は、近年の競争力のあるMMIの変種と比較して、有理量品質(人間の注釈付き有理量との重なりによって測定される)を最大10.4\%向上させることが示された。 コード: \url{https://github.com/jugechengzi/Rationalization-MRD}。

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