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
Zzj_tju2 分钟前
LLM for Code Research:程序合成、自动调试与软件工程评测
人工智能·语言模型·软件工程
拾起_3695 分钟前
12-Provider 配置与模型路由:多 provider 接入机制
人工智能·开源
SelectDB技术团队9 分钟前
Agent 可观测性:Apache Doris / SelectDB 的技术能力、选型对比与实践
数据库·人工智能·agent·可观测·ai-native·apache doris·selectdb
拾起_36912 分钟前
10-Plugin 系统与 Skill 发现:扩展边界与上下文注入
人工智能·开源
阿虎儿15 分钟前
Dify v1.15.0 Chatflow附件上传存储机制调研报告
人工智能
zhiSiBuYu051720 分钟前
RAG 性能优化与缓存策略实战指南
人工智能·python·机器学习
大鱼>24 分钟前
智能喂食器远程控制系统:硬件设计与软件实现
人工智能·iot·宠物
苏州邦恩精密30 分钟前
浙江蔡司3D扫描仪应用领域及厂家选择分析
人工智能·科技·3d·自动化·制造
想会飞的蒲公英31 分钟前
集成学习入门:Bagging、Boosting 到底在组合什么
人工智能·python·机器学习·集成学习·boosting
海外数字观察家32 分钟前
品未云:博兹瓦纳华商批发零售一体化 ERP,破解本土软件适配难题|CSDN 技术分享
大数据·网络·人工智能·博兹瓦纳进销存系统·博兹瓦纳收银系统·博兹瓦纳erp系统·博兹瓦纳仓库管理系统