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Daily Arxiv

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Measuring Leakage in Concept-Based Methods: An Information Theoretic Approach

Created by
  • Haebom

作者

Mikael Makonnen, Moritz Vandenhirtz, Sonia Laguna, Julia E Vogt

概要

Concept Bottleneck Models(CBM)は、人間が理解できる概念を中心に予測を構成し、解釈力を高めることを目指しています。しかし、予測信号が概念のボトルネックを迂回する意図しない情報漏洩は透明性を損なう。本論文はCBMにおける情報漏洩を定量化する情報理論的尺度を提示し、概念埋め込みが指定された概念を超えて追加の意図しない情報をどの程度符号化するかを把握する。制御された合成実験により、尺度の有効性を検証し、さまざまな構成で流出傾向を検出する効果を示します。特徴と概念の次元が流出に大きな影響を及ぼし、分類器の選択が測定安定性に影響を与えることを強調する。 (XGBoostが最も安定した推定器であることがわかりました。)また、初期調査の結果、対応する尺度がソフトジョイントCBMに適用されたときに予想される動作が示されており、完全に合成された環境を超えて流出定量化の信頼性を示唆しています。この研究は、制御された合成実験における尺度を厳密に評価しますが、今後の研究は実際のデータセットへの適用を拡張する可能性があります。

Takeaways、Limitations

Takeaways:情報漏洩を定量化する新しい情報理論的尺度を提示し、合成データセットを通じてその有効性を検証しました。特徴と概念の次元、分類器の選択が情報漏洩に与える影響を明らかにした。ソフトジョイントCBMにも適用可能性を確認しました。
Limitations:研究は制御された合成実験に限定されており、実際のデータセットへの適用は将来の研究課題として残ります。
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