論文の概要: ViTmiX: Vision Transformer Explainability Augmented by Mixed Visualization Methods
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.14231v1
- Date: Wed, 18 Dec 2024 18:18:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-20 13:31:37.104451
- Title: ViTmiX: Vision Transformer Explainability Augmented by Mixed Visualization Methods
- Title(参考訳): ViTmiX:混合可視化法による視覚変換器の説明可能性向上
- Authors: Eduard Hogea, Darian M. Onchis, Ana Coporan, Adina Magda Florea, Codruta Istin,
- Abstract要約: 本稿では,ViTモデルの解釈可能性を高めるために,複数の説明可能性手法を混合したハイブリッドアプローチを提案する。
実験の結果,このハイブリッド手法は個々の手法と比較して,ViTモデルの解釈可能性を大幅に向上することがわかった。
説明可能性の向上を定量化するために, ピジョンホールの原理を適用した, ポストホックな説明可能性尺度を導入した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.1650821883155187
- License:
- Abstract: Recent advancements in Vision Transformers (ViT) have demonstrated exceptional results in various visual recognition tasks, owing to their ability to capture long-range dependencies in images through self-attention mechanisms. However, the complex nature of ViT models requires robust explainability methods to unveil their decision-making processes. Explainable Artificial Intelligence (XAI) plays a crucial role in improving model transparency and trustworthiness by providing insights into model predictions. Current approaches to ViT explainability, based on visualization techniques such as Layer-wise Relevance Propagation (LRP) and gradient-based methods, have shown promising but sometimes limited results. In this study, we explore a hybrid approach that mixes multiple explainability techniques to overcome these limitations and enhance the interpretability of ViT models. Our experiments reveal that this hybrid approach significantly improves the interpretability of ViT models compared to individual methods. We also introduce modifications to existing techniques, such as using geometric mean for mixing, which demonstrates notable results in object segmentation tasks. To quantify the explainability gain, we introduced a novel post-hoc explainability measure by applying the Pigeonhole principle. These findings underscore the importance of refining and optimizing explainability methods for ViT models, paving the way to reliable XAI-based segmentations.
- Abstract(参考訳): 視覚変換器(ViT)の最近の進歩は、自己認識機構を通じて画像の長距離依存性をキャプチャする能力により、様々な視覚認識タスクにおいて例外的な結果を示してきた。
しかし、ViTモデルの複雑な性質は、意思決定プロセスを明らかにするために堅牢な説明可能性法を必要とする。
説明可能な人工知能(XAI)は、モデル予測に関する洞察を提供することで、モデルの透明性と信頼性を改善する上で重要な役割を果たす。
レイヤワイド・レバレンス・プロパゲーション(LRP)や勾配に基づく手法といった可視化技術に基づく、ViT説明可能性への現在のアプローチは、有望だが時には限定的な結果を示している。
本研究では,これらの制限を克服し,ViTモデルの解釈可能性を高めるために,複数の説明可能性手法を混合したハイブリッドアプローチを提案する。
実験の結果,このハイブリッド手法は個々の手法と比較して,ViTモデルの解釈可能性を大幅に向上することがわかった。
また,物体分割作業における顕著な結果を示す幾何学的平均を混合に用いるなど,既存の手法の修正も導入する。
説明可能性の向上を定量化するために, ピジョンホールの原理を適用した, ポストホックな説明可能性尺度を導入した。
これらの知見は, 信頼性の高いXAIセグメンテーションへの道を開いたViTモデルの精細化と説明可能性の最適化の重要性を浮き彫りにした。
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