基于Grad-CAM(Gradient-weighted Class Activation Mapping)的可解释性分析

主要思想:在看某个类别c预测时,最后一层卷积特征图里,哪些空间位置对该类别的得分贡献最大。

为什么选用最后一层卷积特征图:1)语义最强 ,厚层聚合了大量前层证据,学到的往往是高级形态(核形、颗粒、核染色、Auer小体等),更贴近临床语言,早层只会告诉你"这里有条纹/对比度高";2)保留空间分辨率 ,最后一层卷积"是最靠近分类器且仍有空间网格 的位置,用它做热力图,既类相关又能定位到细胞/核区域;3)感受野刚刚好 ,随着层级的加深,感受野逐渐增大,最后几层的感受野已经足够覆盖整个细胞或其关键结构,而不是零碎纹理;4)数值更稳定 ,早层梯度非常嘈杂、容易受颜色/纹理干扰;最后一层卷积的梯度更类相关,热力图稳定性好。这是语义性、空间性和稳定性的折中点。

回答两个问题:1)这些探测器里,谁对这次"某类别 c"的判断更关键 ?2)在图上的哪些位置真正"驱动"了这次 c 的判定?

实现过程过程:

最后一层卷积的第k个通道特征图Ak,H*W维(这里要计算所有通道);

类别c的logit:yc(这个是什么:是模型对类别c的原始打分,还没有经过softmax和sigmoid的数值,一个样本对每个类别都会计算出一个值);

计算通道权重(通过梯度给每个通道分配话语权):

类别c的Grad-CAM热力图(未上采样前):

把Lc双线性差值回到输入大小,叠加到原图即可可视化(这一步是如何操作的)

适用于哪些情况:Grad-CAM 主要适用于有卷积层、能保留空间结构的深度学习模型(典型是 CNN 及其变体)。在 ViT 等 Transformer 中也能通过改造应用;而对没有空间维的模型(RNN、MLP),则不合适。

相关推荐
小鸡吃米…12 小时前
机器学习 - K - 中心聚类
人工智能·机器学习·聚类
好奇龙猫13 小时前
【AI学习-comfyUI学习-第三十节-第三十一节-FLUX-SD放大工作流+FLUX图生图工作流-各个部分学习】
人工智能·学习
沈浩(种子思维作者)13 小时前
真的能精准医疗吗?癌症能提前发现吗?
人工智能·python·网络安全·健康医疗·量子计算
minhuan13 小时前
大模型应用:大模型越大越好?模型参数量与效果的边际效益分析.51
人工智能·大模型参数评估·边际效益分析·大模型参数选择
Cherry的跨界思维13 小时前
28、AI测试环境搭建与全栈工具实战:从本地到云平台的完整指南
java·人工智能·vue3·ai测试·ai全栈·测试全栈·ai测试全栈
MM_MS13 小时前
Halcon变量控制类型、数据类型转换、字符串格式化、元组操作
开发语言·人工智能·深度学习·算法·目标检测·计算机视觉·视觉检测
ASF1231415sd14 小时前
【基于YOLOv10n-CSP-PTB的大豆花朵检测与识别系统详解】
人工智能·yolo·目标跟踪
水如烟14 小时前
孤能子视角:“意识“的阶段性回顾,“感质“假说
人工智能
Carl_奕然14 小时前
【数据挖掘】数据挖掘必会技能之:A/B测试
人工智能·python·数据挖掘·数据分析
旅途中的宽~14 小时前
《European Radiology》:2024血管瘤分割—基于MRI T1序列的分割算法
人工智能·计算机视觉·mri·sci一区top·血管瘤·t1