論文の概要: Gradient-based Explanations for Deep Learning Survival Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.04970v1
- Date: Fri, 07 Feb 2025 14:36:55 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-10 14:58:16.706725
- Title: Gradient-based Explanations for Deep Learning Survival Models
- Title(参考訳): ディープラーニング生存モデルのためのグラディエントに基づく説明
- Authors: Sophie Hanna Langbein, Niklas Koenen, Marvin N. Wright,
- Abstract要約: 本稿では,ニューラルネットワークの生存に適した勾配に基づく説明手法を提案する。
生存条件における時間依存的説明に対する理論的仮定の影響を解析する。
本稿では,時間次元を取り入れた効果的な可視化手法を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.716879432974126
- License:
- Abstract: Deep learning survival models often outperform classical methods in time-to-event predictions, particularly in personalized medicine, but their "black box" nature hinders broader adoption. We propose a framework for gradient-based explanation methods tailored to survival neural networks, extending their use beyond regression and classification. We analyze the implications of their theoretical assumptions for time-dependent explanations in the survival setting and propose effective visualizations incorporating the temporal dimension. Experiments on synthetic data show that gradient-based methods capture the magnitude and direction of local and global feature effects, including time dependencies. We introduce GradSHAP(t), a gradient-based counterpart to SurvSHAP(t), which outperforms SurvSHAP(t) and SurvLIME in a computational speed vs. accuracy trade-off. Finally, we apply these methods to medical data with multi-modal inputs, revealing relevant tabular features and visual patterns, as well as their temporal dynamics.
- Abstract(参考訳): ディープラーニングサバイバルモデルは、特にパーソナライズドメディカルな医療において、古典的手法よりも優れていることが多いが、それらの「ブラックボックス」の性質は広く採用を妨げている。
本稿では、ニューラルネットワークの生存に適した勾配に基づく説明手法の枠組みを提案し、その利用範囲を回帰や分類を超えて拡張する。
生存条件における時間依存的説明に対する理論的仮定の影響を解析し,時間次元を取り入れた効果的な可視化手法を提案する。
合成データの実験では、勾配に基づく手法が時間依存性を含む局所的および大域的特徴効果の大きさと方向を捉えている。
本稿では,SurvSHAP(t)とSurvLIMEを計算速度対精度トレードオフで上回り,SurvSHAP(t)とSurvSHAP(t)に比肩する勾配に基づくGradSHAP(t)を紹介する。
最後に、これらの手法をマルチモーダル入力による医療データに適用し、関連する表形式の特徴や視覚パターン、時間的ダイナミクスを明らかにする。
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