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Addressing Concept Mislabeling in Concept Bottleneck Models Through Preference Optimization

Created by
  • Haebom

作者

Emiliano Penaloza, Tianyue H. Zhang, Laurent Charlin, Mateo Espinosa Zarlenga

概要

コンセプトボトルネックモデル(CBM)は、人間が理解できる概念のセットにAIシステムの決定を制限することによって信頼性を高めるために提案されたモデルです。ただし、CBMは通常、データセットに正確な概念ラベルが含まれていると仮定しています。本稿では、概念誤表示の悪影響を効果的に軽減する新しい損失関数であるConcept Preference Optimization(CPO)目標を提示します。 CPO目標の主な特性を分析して,概念の事後分布を直接最適化することを示し,Binary Cross Entropy(BCE)と比較して,CPOは概念ノイズに本質的に感受性が低いことを示した。実験的に、3つの物理データセットに追加のラベルノイズがある場合とない場合は、CPOがBCEよりも一貫してパフォーマンスに優れていることを確認しました。コードはGithubに公開されました。

Takeaways、Limitations

Takeaways:コンセプトボトルネックモデルの信頼性を向上させるために、概念誤表示問題を解決する新しい損失関数であるCPOを提示し、その効果を実験的に検証しました。 CPOは概念的なノイズに対する感度が低く、実際のデータセットでより良いパフォーマンスを発揮します。
Limitations:この研究で使用されているデータセットの種類と範囲は限られている可能性があります。さまざまな種類のデータセットと概念に関する追加の研究が必要です。さらに、CPO のパフォーマンス向上がすべての状況で一貫して現れるかどうかをさらに検証する必要があります。
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