論文の概要: Enhancing CBMs Through Binary Distillation with Applications to Test-Time Intervention

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.06730v1
• Date: Sun, 09 Mar 2025 19:03:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-11 15:46:47.806979
• Title: Enhancing CBMs Through Binary Distillation with Applications to Test-Time Intervention
• Title（参考訳）: 2成分蒸留によるCBMの高効率化と試験時間干渉への応用
• Authors: Matthew Shen, Aliyah Hsu, Abhineet Agarwal, Bin Yu,
• Abstract要約: 我々は二成分蒸留(BD)を得るために高速解釈式グレディサムトレー(FIGS)を用いた。 FIGS-BDは、CBMのバイナリ拡張されたコンセプト・トゥ・ターゲット部分を解釈可能なツリーベースモデルに蒸留する。 適応的なテスト時間介入は、現実的なヒューマン・イン・ザ・ループ・セッティングの性能を著しく向上させる重要な概念を識別することを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.31833744906105
• License:
• Abstract: Concept bottleneck models~(CBM) aim to improve model interpretability by predicting human level ``concepts" in a bottleneck within a deep learning model architecture. However, how the predicted concepts are used in predicting the target still either remains black-box or is simplified to maintain interpretability at the cost of prediction performance. We propose to use Fast Interpretable Greedy Sum-Trees~(FIGS) to obtain Binary Distillation~(BD). This new method, called FIGS-BD, distills a binary-augmented concept-to-target portion of the CBM into an interpretable tree-based model, while mimicking the competitive prediction performance of the CBM teacher. FIGS-BD can be used in downstream tasks to explain and decompose CBM predictions into interpretable binary-concept-interaction attributions and guide adaptive test-time intervention. Across $4$ datasets, we demonstrate that adaptive test-time intervention identifies key concepts that significantly improve performance for realistic human-in-the-loop settings that allow for limited concept interventions.
• Abstract（参考訳）: 概念ボトルネックモデル~(CBM)は、深層学習モデルアーキテクチャ内のボトルネックの中で人間の「概念」を予測することによって、モデルの解釈可能性を改善することを目的としている。 しかし、予測概念がターゲットの予測にどのように使われているかはまだブラックボックスのままか、予測性能の犠牲で解釈可能性を維持するために単純化されている。 本稿では,Fast Interpretable Greedy Sum-Trees~(FIGS)を用いて2成分蒸留(BD)を実現することを提案する。 FIGS-BDと呼ばれる新しい手法は、CBM教師の競争予測性能を模倣しながら、CBMの2進的なコンセプト・ツー・ターゲット部分を解釈可能なツリーベースモデルに蒸留する。 FIGS-BDは下流のタスクで、CBM予測を解釈可能なバイナリ概念-相互作用属性に説明し分解し、適応的なテスト時間介入を誘導するために使用することができる。 4ドルのデータセットを通して、適応的なテスト時間介入は、限定されたコンセプト介入を可能にするリアルなヒューマン・イン・ザ・ループ設定のパフォーマンスを著しく向上させる重要な概念を識別することを示した。

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