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
速易达网络4 分钟前
deepseek+coze开发的智能体页面
人工智能
[shenhonglei]30 分钟前
早报精选 · 科技与产业趋势观察 | 2025年6月9日
人工智能
聚客AI38 分钟前
系统掌握PyTorch:图解张量、Autograd、DataLoader、nn.Module与实战模型
人工智能·pytorch·python·rnn·神经网络·机器学习·自然语言处理
穆易青1 小时前
2025.06.09【读书笔记】|PromptBio:让生信分析更简单的AI平台
人工智能
音程1 小时前
矩阵和向量范数的区别分析
人工智能·线性代数·矩阵
Zheng.Zeng1 小时前
第一篇:Liunx环境下搭建PaddlePaddle 3.0基础环境(Liunx Centos8.5安装Python3.10+pip3.10)
人工智能·paddlepaddle
杨过过儿1 小时前
【使用LLM搭建系统】5 处理输入: 链式 Prompt Chaining Prompts
人工智能·prompt
Chirp1 小时前
代码层面上解读ACE-Step
人工智能·机器学习
MPCTHU1 小时前
机器学习的数学基础:线性模型
数学·机器学习
海底火旺2 小时前
探索扣子:解锁中间技能模块的无限可能
前端·人工智能·coze