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Audits de la robustesse des modèles basés sur la causalité

Created by
  • Haebom

Auteur

Nathan Drenkow, William Paul, Chris Ribaudo, Mathias Unberath

Contour

Cet article présente une nouvelle méthode d'audit de robustesse des réseaux de neurones profonds (DNN). Les audits de robustesse existants se concentrent sur les distorsions individuelles des images et ne reflètent pas fidèlement les distorsions complexes rencontrées dans les environnements réels. Dans cet article, nous proposons une méthode utilisant l'inférence causale pour mesurer l'impact de multiples facteurs du processus de traitement d'images sur les performances des DNN. Un modèle causal représente explicitement les facteurs pertinents pour le domaine et leurs interactions, et estime de manière fiable les effets causaux de chaque facteur en utilisant uniquement les données observées. Cette approche relie directement les vulnérabilités des DNN aux propriétés observables du pipeline d'images, contribuant ainsi à réduire le risque d'erreurs DNN imprévisibles en environnements réels. Nous validons l'efficacité de la méthode proposée par des expérimentations sur diverses tâches de vision utilisant des images naturelles et restituées.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Nous présentons une nouvelle méthode permettant d’évaluer efficacement la robustesse des DNN aux distorsions d’images complexes dans des environnements réels en tirant parti de l’inférence causale.
Relier directement la vulnérabilité des DNN à des facteurs spécifiques dans le pipeline d'images, contribuant à réduire le risque d'erreurs et à améliorer la fiabilité.
L’estimation des effets causaux en utilisant uniquement des données d’observation réduit le besoin de collecte de données ou d’expériences supplémentaires.
Limitations:
ÉTant donné que la précision du modèle causal a un impact significatif sur les résultats, une connaissance suffisante du domaine et la conception d’un modèle causal approprié sont importantes.
La complexité accrue des modèles peut entraîner une augmentation des coûts de calcul.
Il est possible qu’un modèle causal développé pour un domaine spécifique subisse une dégradation de ses performances lorsqu’il est appliqué à d’autres domaines.
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