論文の概要: SPICE: Simple Polysemantic Feature Interpretation via Clustering-based Explanation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.13198v1
- Date: Fri, 14 Aug 2026 01:04:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-21 16:32:15.652303
- Title: SPICE: Simple Polysemantic Feature Interpretation via Clustering-based Explanation
- Title(参考訳): SPICE:クラスタリングによる説明による単純な多意味的特徴解釈
- Abstract要約: ディープビジョンアーキテクチャにおける多意味性解析のための一般化可能なフレームワークであるSPICEを紹介する。
SPICEはアーキテクチャに依存した伝搬規則を回避し、CNNとトランスフォーマー間での多意味性の最初の体系的な比較を可能にする。
我々は、多意味性がどのように出現し、深さとアーキテクチャにまたがって変化し、異なる計算経路を通して形成されるか、包括的な調査を行う。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 24.791526369199463
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: One of the pivotal recent challenges in neural network interpretability is polysemanticity, where a single neuron is activated by multiple, often unrelated concepts, hindering clear functional understanding. Although prior work has explored this phenomenon, existing approaches remain architecture-specific and depend on manual heuristics such as a fixed number of concept clusters ($K$), limiting their generality and scalability--especially for modern Transformer-based models. To address these limitations, we introduce SPICE (\textbf{S}imple \textbf{P}olysemantic Feature \textbf{I}nterpretation via \textbf{C}lustering-based \textbf{E}xplanation), a generalizable framework for analyzing polysemanticity in deep vision architectures. SPICE avoids architecture-dependent propagation rules, enabling the first systematic comparison of polysemanticity across both CNNs and Transformers, and automatically determines the number of concept clusters per neuron, eliminating reliance on a preset $K$ and supporting scalable analysis for large models. Using SPICE, we conduct a comprehensive investigation into how polysemanticity emerges, varies across depth and architecture, and forms through distinct computational pathways.
- Abstract(参考訳): ニューラルネットワークの解釈可能性における最近の重要な課題の1つは多意味性(polysemanticity)であり、単一のニューロンが複数の、しばしば無関係な概念によって活性化され、明確な機能的理解を妨げる。
これまでの研究は、この現象を探求してきたが、既存のアプローチはアーキテクチャに特有であり、固定数の概念クラスタ(K$)のような手動のヒューリスティックに依存しており、その一般化とスケーラビリティを制限している。
これらの制約に対処するために、深い視覚アーキテクチャにおける多意味性を分析するための一般化可能なフレームワークであるSPICE (\textbf{S}imple \textbf{P}olymantic Feature \textbf{I}nterpretation via \textbf{C}lustering-based \textbf{E}xplanation)を導入する。
SPICEはアーキテクチャに依存した伝搬規則を回避し、CNNとトランスフォーマーの両方で最初の体系的なポリセマンティ比較を可能にし、ニューロン毎の概念クラスタの数を自動決定し、プリセットされた$K$への依存を排除し、大規模モデルのスケーラブルな分析をサポートする。
SPICEを用いて、多意味性がどのように出現し、深度やアーキテクチャにまたがって変化し、異なる計算経路を通して形成されるのかを包括的に調査する。
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