論文の概要: Delta-XAI: A Unified Framework for Explaining Prediction Changes in Online Time Series Monitoring
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.23036v1
- Date: Fri, 28 Nov 2025 09:57:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-01 19:47:55.84901
- Title: Delta-XAI: A Unified Framework for Explaining Prediction Changes in Online Time Series Monitoring
- Title(参考訳): Delta-XAI:オンライン時系列モニタリングにおける予測変更を説明する統一フレームワーク
- Authors: Changhun Kim, Yechan Mun, Hyeongwon Jang, Eunseo Lee, Sangchul Hahn, Eunho Yang,
- Abstract要約: 時系列モニタリングは、医療や金融といった繊細な分野において不可欠である。
近年のXAI法では時系列モデルの説明可能性が改善されているが,各ステップを独立して解析することが多い。
提案するDelta-XAIは,14の既存XAIメソッドをラッパー関数で適用し,オンライン設定のための基本的評価スイートを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 32.292736279133436
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Explaining online time series monitoring models is crucial across sensitive domains such as healthcare and finance, where temporal and contextual prediction dynamics underpin critical decisions. While recent XAI methods have improved the explainability of time series models, they mostly analyze each time step independently, overlooking temporal dependencies. This results in further challenges: explaining prediction changes is non-trivial, methods fail to leverage online dynamics, and evaluation remains difficult. To address these challenges, we propose Delta-XAI, which adapts 14 existing XAI methods through a wrapper function and introduces a principled evaluation suite for the online setting, assessing diverse aspects, such as faithfulness, sufficiency, and coherence. Experiments reveal that classical gradient-based methods, such as Integrated Gradients (IG), can outperform recent approaches when adapted for temporal analysis. Building on this, we propose Shifted Window Integrated Gradients (SWING), which incorporates past observations in the integration path to systematically capture temporal dependencies and mitigate out-of-distribution effects. Extensive experiments consistently demonstrate the effectiveness of SWING across diverse settings with respect to diverse metrics. Our code is publicly available at https://anonymous.4open.science/r/Delta-XAI.
- Abstract(参考訳): オンライン時系列モニタリングモデルの説明は、医療や金融といった機密性の高い分野において極めて重要であり、時間的および文脈的予測のダイナミクスが重要な決定を下す。
最近のXAI手法では時系列モデルの説明可能性が改善されているが、時間的依存関係を見越して各時間ステップを独立して分析することが多い。
予測変更の説明は簡単ではなく、メソッドはオンラインのダイナミクスを活用できず、評価は難しいままである。
これらの課題に対処するため、デルタXAIは、ラッパー機能を介して14の既存XAIメソッドに適応し、オンライン設定のための原則化された評価スイートを導入し、忠実性、十分性、一貫性などの様々な側面を評価する。
実験により、統合勾配法(IG)のような古典的な勾配に基づく手法は、時間的解析に適応した場合、近年の手法よりも優れていることが示された。
そこで我々は,時間的依存を体系的に捉え,分散効果を緩和するために,過去の観測を統合経路に組み込んだシフトドウィンドウ統合勾配 (SWing) を提案する。
広範囲にわたる実験は、様々な指標に関して、SWingの有効性を一貫して示している。
私たちのコードはhttps://anonymous.4open.science/r/Delta-XAIで公開されています。
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