論文の概要: PiPS: Post-Hoc Prototypical Explanations for Interpretable Semantic Segmentation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.16909v1
- Date: Tue, 15 Sep 2026 09:40:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-16 14:56:08.435989
- Title: PiPS: Post-Hoc Prototypical Explanations for Interpretable Semantic Segmentation
- Title(参考訳): PiPS : 解釈可能なセマンティックセグメンテーションのためのポストホックの原型的説明法
- Abstract要約: セマンティックセグメンテーションモデルのための説明を生成するための,最初の完全ポストホック解であるPiPS(Post-hoc Interpretable Prototypeal)を提案する。
本手法は,任意の事前学習ネットワークから直感的かつ空間的局所的な説明を,修正や微調整を伴わずに抽出することができる。
このアプローチは、高度なコンピュータビジョンタスクに透過的なシステムを安全かつ費用効率で配置するための新たな道を開く。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.4649457503983967
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: With the increasing deployment of deep neural networks in critical systems, such as medical diagnostics and autonomous vehicles, ensuring their interpretability is crucial to building trust in decision-making systems. In the field of explainable artificial intelligence, prototype-based reasoning has gained particular popularity, as it mimics human cognitive processes by explaining model decisions based on visual similarity under the looks like this paradigm. While this paradigm has been thoroughly investigated in the context of global image classification, the interpretability of dense predictions, particularly semantic segmentation, remains largely unexplored despite its immense importance in tasks requiring precise object localization. Existing prototype-based interpretable segmentation models rely on ante-hoc architectures, which entails significant limitations because they require costly training from scratch and modifications to the network structure, ultimately leading to a noticeable drop in predictive performance compared to standard black-box models. To address this issue, we propose PiPS (Post-hoc interpretable Prototypical Segmentation), the first fully post-hoc solution for generating prototypical explanations for semantic segmentation models. Our method enables the extraction of intuitive, spatially localized explanations from any pre-trained network without modification or fine-tuning, thereby preserving 100% of the model's original predictive performance. This approach opens a new avenue for the safe and cost-effective deployment of transparent systems in advanced computer vision tasks. Codebase available at https://github.com/gmum/PIPS.
- Abstract(参考訳): 医療診断や自動運転車といった重要なシステムへのディープニューラルネットワークの展開の増加により、その解釈可能性を保証することは、意思決定システムにおける信頼を構築する上で不可欠である。
説明可能な人工知能の分野では、プロトタイプベースの推論が特に人気を集めており、このようなパラダイムの下で視覚的類似性に基づくモデル決定を説明することによって、人間の認知過程を模倣している。
このパラダイムは、グローバルな画像分類の文脈で徹底的に研究されてきたが、密接な予測、特にセマンティックセグメンテーションの解釈可能性はほとんど解明されていない。
既存のプロトタイプベースの解釈可能なセグメンテーションモデルは、標準のブラックボックスモデルに比べて予測性能が著しく低下し、スクラッチからコストのかかるトレーニングとネットワーク構造への修正を必要とするため、アンテホックアーキテクチャに依存している。
この問題に対処するために,意味的セグメンテーションモデルのための原型説明を生成するための,最初の完全なポストホック解であるPiPS(Post-hoc Interpretable Prototypeal Segmentation)を提案する。
提案手法により,事前学習したネットワークから直感的かつ空間的局所的な説明を修正や微調整なしに抽出し,モデル本来の予測性能の100%を保存できる。
このアプローチは、高度なコンピュータビジョンタスクに透過的なシステムを安全かつ費用効率で配置するための新たな道を開く。
Codebaseはhttps://github.com/gmum/PIPSで入手できる。
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