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
SmartBrain24 分钟前
DeerFlow 实践:华为IPD流程的评审智能体设计
人工智能·语言模型·架构
l1t1 小时前
利用DeepSeek实现服务器客户端模式的DuckDB原型
服务器·c语言·数据库·人工智能·postgresql·协议·duckdb
寒月霜华2 小时前
机器学习-数据标注
人工智能·机器学习
九章云极AladdinEdu3 小时前
超参数自动化调优指南:Optuna vs. Ray Tune 对比评测
运维·人工智能·深度学习·ai·自动化·gpu算力
人工智能训练师4 小时前
Ubuntu22.04如何安装新版本的Node.js和npm
linux·运维·前端·人工智能·ubuntu·npm·node.js
cxr8286 小时前
SPARC方法论在Claude Code基于规则驱动开发中的应用
人工智能·驱动开发·claude·智能体
研梦非凡6 小时前
ICCV 2025|从粗到细:用于高效3D高斯溅射的可学习离散小波变换
人工智能·深度学习·学习·3d
幂简集成6 小时前
Realtime API 语音代理端到端接入全流程教程(含 Demo,延迟 280ms)
人工智能·个人开发
龙腾-虎跃7 小时前
FreeSWITCH FunASR语音识别模块
人工智能·语音识别·xcode
智慧地球(AI·Earth)7 小时前
给AI配一台手机+电脑?智谱AutoGLM上线!
人工智能·智能手机·电脑