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
tiannian12204 小时前
如何选择适合企业的RFID系统解决方案?
大数据·人工智能
生成论实验室4 小时前
生成何以智能?——论道法术器贯通的生成式AGI新范式及其技术实现
人工智能·科技·神经网络·信息与通信·几何学
WhereIsMyChair4 小时前
BatchNorm、LayerNorm和RMSNorm的区别
人工智能·语言模型
噜~噜~噜~4 小时前
D-CBRS(Diverse Class-Balancing Reservoir Sampling )的个人理解
人工智能·深度学习·持续学习·cbrs·d-cbrs
Kiyra4 小时前
LinkedHashMap 源码阅读
java·开发语言·网络·人工智能·安全·阿里云·云计算
Yeats_Liao4 小时前
MindSpore开发之路(十四):简化训练循环:高阶API `mindspore.Model` 的妙用
人工智能·python·深度学习
欣欣讲AI4 小时前
SpeedAI也有属于自己的Nanobanana大模型生成PPT科研智能体啦
人工智能
co松柏4 小时前
AI+Excalidraw,用自然语言画手绘风格技术图
前端·人工智能·后端
用户5191495848454 小时前
7-ZiProwler:CVE-2025-11001 漏洞利用工具
人工智能·aigc
湘-枫叶情缘4 小时前
管理认知平权:基于人工操作大语言模型的MBA“具生化”下沉路径
人工智能·语言模型