論文の概要: KANEx: Translating Kolmogorov-Arnold Networks' Interpretability to Medical Explainability
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.24730v1
- Date: Mon, 27 Jul 2026 17:57:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-28 22:34:15.548434
- Title: KANEx: Translating Kolmogorov-Arnold Networks' Interpretability to Medical Explainability
- Title(参考訳): KanEx: Kolmogorov-Arnold Networks の解釈可能性と医療説明可能性
- Abstract要約: コンピュータビジョンモデルは医療応用において非常に効果的になっているが、ブラックボックスの性質は臨床医の信頼を弱め続けている。
このアーキテクチャの透明性が、より信頼できる説明を生み出すために活用できるかどうかを調査する。
我々は,kansのシンボリックな透過性を利用してVLM推論を行う,初のフレームワークであるkanExを紹介した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.64163085848251
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Computer vision models have become highly effective for medical applications, yet their black-box nature continues to undermine clinician trust. In clinical workflows, chest X-ray classifiers are increasingly paired with Vision-Language Models (VLMs) to generate natural-language explanations. However, these systems add linguistic fluency without addressing the underlying opacity of the visual model. With the emergence of Kolmogorov-Arnold Networks (KANs), whose spline-based components provide inherently interpretable functional units, we investigate whether this architectural transparency can be leveraged to produce more trustworthy textual explanations. We introduce KANEx, the first ever framework that leverages the symbolic transparency of KANs to ground VLM reasoning. This interpretability also made it possible to design KAN-Map, a novel heatmap generation method derived directly from KAN models rather than gradient approximations. We feed these grounded contexts into downstream VLMs for enhanced explainability. Benchmarked on the MIMIC-CXR dataset, we demonstrate that KAN-based architectures with ResNet/ViT baselines demonstrate improved semantic similarity while producing significantly more faithful saliency maps. KAN architectures improve visual localization and downstream reasoning quality by 10%. Our findings suggest that grounding linguistic explanations and visual attributions in mathematically interpretable units is a necessary step toward trustworthy medical AI.
- Abstract(参考訳): コンピュータビジョンモデルは医療応用において非常に効果的になっているが、ブラックボックスの性質は臨床医の信頼を弱め続けている。
臨床ワークフローでは、胸部X線分類器は視覚言語モデル(VLM)とペアになって、自然言語の説明を生成する。
しかし、これらのシステムは、視覚モデルの根底にある不透明さに対処することなく、言語流布を付加する。
スプラインベースのコンポーネントが本質的に解釈可能な機能ユニットを提供するKAN(Kolmogorov-Arnold Networks)の出現にともなって,このアーキテクチャの透明性を活用して,より信頼性の高いテキスト説明を作成できるかどうかを検討する。
我々は,kansのシンボリックな透過性を利用してVLM推論を行う,初のフレームワークであるkanExを紹介した。
この解釈可能性により、勾配近似ではなく、Kanモデルから直接派生した新しい熱マップ生成手法であるKan-Mapを設計できるようになった。
説明可能性を高めるために、これらの接地されたコンテキストを下流のVLMに供給する。
MIMIC-CXRデータセットをベンチマークし,ResNet/ViTベースラインを持つ Kan ベースのアーキテクチャは,より忠実なサリエンシマップを生成するとともに,セマンティックな類似性を向上することを示した。
Kanアーキテクチャは、視覚的なローカライゼーションと下流の推論品質を10%向上させる。
本研究は, 数学的に解釈可能な単位の言語的説明と視覚的帰属が, 信頼できる医療AIに向けての必要なステップであることを示唆している。
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