論文の概要: Binary Spiking Neural Networks as Causal Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.27007v1
- Date: Wed, 29 Apr 2026 09:09:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-01 16:31:53.716408
- Title: Binary Spiking Neural Networks as Causal Models
- Title(参考訳): 因果モデルとしてのバイナリスパイクニューラルネットワーク
- Authors: Aditya Kar, Emiliano Lorini, Timothée Masquelier,
- Abstract要約: 本稿では,2成分スパイキングニューラルネットワーク(BSNN)の因果解析を行い,その振る舞いを説明する。
論理に基づく手法を用いてネットワークの出力を説明することができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 13.300821692861271
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We provide a causal analysis of Binary Spiking Neural Networks (BSNNs) to explain their behavior. We formally define a BSNN and represent its spiking activity as a binary causal model. Thanks to this causal representation, we are able to explain the output of the network by leveraging logic-based methods. In particular, we show that we can successfully use a SAT as well as a SMT solver to compute abductive explanations from this binary causal model. To illustrate our approach, we trained the BSNN on the standard MNIST dataset and applied our SAT-based and SMT-based methods to finding abductive explanations of the network's classifications based on pixel-level features. We also compared the found explanations against SHAP, a popular method used in the area of explainable AI. We show that, unlike SHAP, our approach guarantees that a found explanation does not contain completely irrelevant features.
- Abstract(参考訳): 本稿では,2成分スパイキングニューラルネットワーク(BSNN)の因果解析を行い,その振る舞いを説明する。
我々はBSNNを正式に定義し、そのスパイク活動をバイナリ因果モデルとして表現する。
この因果表現により、論理に基づく手法を用いて、ネットワークの出力を説明することができる。
特に、SATとSMTソルバを用いて、この二項因果モデルから帰納的説明を計算できることが示されている。
提案手法を説明するため,我々は,標準的なMNISTデータセットを用いてBSNNを訓練し,SATベースおよびSMTベースの手法を用いて,画素レベルの特徴に基づくネットワーク分類の帰納的説明を求める。
また、説明可能なAIの領域で使われる一般的な方法であるSHAPに対する説明についても比較した。
SHAPとは違って,提案手法では,見いだされた説明が全く無関係な特徴を含まないことが保証されている。
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