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From Facts to Foils: Designing and Evaluating Counterfactual Explanations for Smart Environments

Created by
  • Haebom

저자

Anna Trapp, Mersedeh Sadeghi, Andreas Vogelsang

개요

규칙 기반 스마트 환경에서 설명 가능성은 필수적인 특징으로 여겨지고 있습니다. 원하는 결과를 달성하기 위해 다르게 수행될 수 있었던 것을 설명하는 반사실적 설명은 설명 가능한 AI(XAI)에서 강력한 도구이지만, 이러한 규칙 기반 도메인에서 이를 생성하기 위한 기존 방법은 존재하지 않습니다. 본 논문에서는 이 도메인에 맞춰진 반사실적 설명을 최초로 공식화하고 구현합니다. 이는 기존 스마트 환경 설명 엔진을 확장하는 플러그인으로 구현되었습니다. 사용자 연구(N=17)를 통해 생성된 반사실적 설명을 기존의 인과적 설명과 비교 평가했습니다. 결과에 따르면 사용자 선호도는 매우 상황적입니다. 인과적 설명은 언어적 단순성과 시간 제약 상황에서 선호되는 반면, 반사실적 설명은 실행 가능한 내용, 특히 사용자가 문제를 해결하려는 경우에 선호됩니다. 본 연구는 스마트 환경에서 새로운 유형의 설명에 대한 실용적인 프레임워크를 제공하며, 각 설명 유형이 가장 효과적인 시기를 결정하는 데 도움이 되는 실증적 증거를 제시합니다.

시사점, 한계점

시사점:
규칙 기반 스마트 환경에서 반사실적 설명을 위한 최초의 공식화 및 구현.
기존 설명 엔진을 확장하는 플러그인으로 구현되어 실용성 강조.
사용자 연구를 통해 반사실적 설명과 인과적 설명의 선호도 차이를 분석하여 상황별 적용 가이드라인 제시.
문제 해결 지향적인 상황에서 반사실적 설명의 유용성 입증.
한계점:
소규모 사용자 연구(N=17)로 일반화에 제한적일 수 있음.
특정 스마트 환경 설명 엔진에 종속되어 일반화 가능성 제한.
반사실적 설명 생성 및 평가에 사용된 구체적인 알고리즘 및 구현 세부 사항에 대한 정보 부족.
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