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Auditorías de robustez de modelos basadas en causalidad

Created by
  • Haebom

Autor

Nathan Drenkow, William Paul, Chris Ribaudo, Mathias Unberath

Describir

Este artículo presenta un nuevo método para la auditoría de robustez de redes neuronales profundas (DNN). Las auditorías de robustez existentes se centran en las distorsiones individuales de las imágenes, sin reflejar adecuadamente las complejas distorsiones presentes en entornos reales. En este artículo, proponemos un método que utiliza la inferencia causal para medir el impacto de múltiples factores en el procesamiento de imágenes sobre el rendimiento de las DNN. Un modelo causal representa explícitamente los factores relevantes para el dominio y sus interacciones, y estima de forma fiable los efectos causales de cada factor utilizando únicamente datos observados. Este enfoque vincula directamente las vulnerabilidades de las DNN con las propiedades observables del flujo de imágenes, lo que contribuye a reducir el riesgo de errores impredecibles de las DNN en entornos reales. Validamos la eficacia del método propuesto mediante experimentos en diversas tareas de visión con imágenes naturales y renderizadas.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Presentamos un método novedoso para evaluar de manera efectiva la robustez de las DNN ante distorsiones de imágenes complejas en entornos del mundo real aprovechando la inferencia causal.
Vincular directamente la vulnerabilidad de las DNN a factores específicos en el flujo de imágenes, lo que contribuye a reducir el riesgo de errores y mejorar la confiabilidad.
La estimación de efectos causales utilizando únicamente datos observacionales reduce la necesidad de recopilación de datos o experimentos adicionales.
Limitations:
Dado que la precisión del modelo causal tiene un impacto significativo en los resultados, es importante tener un conocimiento suficiente del dominio y diseñar un modelo causal apropiado.
Una mayor complejidad del modelo puede generar mayores costos computacionales.
Existe la posibilidad de que un modelo causal desarrollado para un dominio específico pueda experimentar una degradación del rendimiento cuando se aplica a otros dominios.
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