李宏毅机器学习2022-HW9--Explainable AI

Task

CNN explanation

11种食物图片分类,与HW3使用同一个dataset

  • Bread, Diary product, Dessert, Egg, Fried food, Meat, Noodles/Pasta, Rice, Seafood, Soup, and Vegetables/Fruit

训练一个CNN model用于classification,并做一些explanations

Lime package

Lime

Saliency map

What is Saliency map ?

Saliency: 顯著性

The heatmaps that highlight pixels of the input image that contribute the most in the classification task.

Ref: https://medium.com/datadriveninvestor/visualizing-neural-networks-using-saliency-maps-in-pytorch-289d8e244ab4

We put an image into the model, forward then calculate the loss referring to the label. Therefore, the loss is related to:

  • image
  • model parameters
  • label

Generally speaking, we change model parameters to fit "image" and "label". When backward, we calculate the partial differential value of loss to model parameters. 一般来说,我们改变模型参数来拟合"图像"和"标签"。当反向时,我们计算损失对模型参数的偏微分值。

Now, we have another look. When we change the image's pixel value, the partial differential value of loss to image shows the change in the loss. We can say that it means the importance of the pixel. We can visualize it to demonstrate which part of the image contribute the most to the model's judgment. 现在,我们再看一遍。当我们改变图像的像素值时,损耗对图像的偏微分值表示损耗的变化。我们可以说这意味着像素的重要性。我们可以将其可视化,以演示图像的哪一部分对模型的判断贡献最大。

Smooth Grad

Smooth grad 的方法是,在圖片中隨機地加入 noise,然後得到不同的 heatmap,把這些 heatmap 平均起來就得到一個比較能抵抗 noisy gradient 的結果。

The method of Smooth grad is to randomly add noise to the image and get different heatmaps. The average of the heatmaps would be more robust to noisy gradient.

ref: https://arxiv.org/pdf/1706.03825.pdf

Filter Visualization

https://reurl.cc/mGZNbA

Integrated Gradients

https://arxiv.org/pdf/1703.01365.pdf

BERT Explanation

  • Attention Visualization
  • Embedding Visualization
  • Embedding analysis

##Attention Visualization

https://exbert.net/exBERT.html

##Embedding Visualization

Embedding 二维化

##Embedding analysis

用Euclidean distance 和 Cosine similarity 两种方法比较output embedding

下图是"果"

#Code Link

详细代码和问题解答见Github

相关推荐
算家计算15 分钟前
字节开源代码模型——Seed-Coder 本地部署教程,模型自驱动数据筛选,让每行代码都精准落位!
人工智能·开源
伪_装22 分钟前
大语言模型(LLM)面试问题集
人工智能·语言模型·自然语言处理
gs8014029 分钟前
Tavily 技术详解:为大模型提供实时搜索增强的利器
人工智能·rag
music&movie43 分钟前
算法工程师认知水平要求总结
人工智能·算法
量子位1 小时前
苹果炮轰推理模型全是假思考!4 个游戏戳破神话,o3/DeepSeek 高难度全崩溃
人工智能·deepseek
黑鹿0221 小时前
机器学习基础(四) 决策树
人工智能·决策树·机器学习
Fxrain1 小时前
[深度学习]搭建开发平台及Tensor基础
人工智能·深度学习
szxinmai主板定制专家1 小时前
【飞腾AI加固服务器】全国产化飞腾+昇腾310+PCIe Switch的AI大模型服务器解决方案
运维·服务器·arm开发·人工智能·fpga开发
laocui12 小时前
Σ∆ 数字滤波
人工智能·算法
molunnnn2 小时前
day 18进行聚类,进而推断出每个簇的实际含义
机器学习·数据挖掘·聚类