2 个月前
少即是多:通过次模子集选择减少可解释区域的数量
Chen, Ruoyu ; Zhang, Hua ; Liang, Siyuan ; Li, Jingzhi ; Cao, Xiaochun

摘要
图像归因算法旨在识别对模型决策高度相关的区域。尽管现有的归因方法可以有效地为目标元素分配重要性,但它们仍然面临以下挑战:1)现有的归因方法生成的小区域不准确,从而误导了正确的归因方向;2)对于预测错误的样本,模型无法产生良好的归因结果。为了应对上述挑战,本文将图像归因问题重新建模为一个次模子集选择问题,旨在通过减少区域数量来增强模型的可解释性。为了弥补对局部区域关注不足的问题,我们构建了一个新的次模函数,以发现更准确的小解释区域。为了提高所有样本的归因效果,我们还对子区域的选择施加了四种不同的约束条件,即置信度、有效性、一致性和协作分数,以评估不同子集的重要性。此外,我们的理论分析证实所提出的函数实际上是次模的。大量实验表明,所提出的方法在两个面部数据集(Celeb-A 和 VGG-Face2)以及一个细粒度数据集(CUB-200-2011)上优于现有最先进方法。对于正确预测的样本,所提出的方法在删除和插入得分上相对于 HSIC-Attribution 平均提高了 4.9% 和 2.5%。对于错误预测的样本,我们的方法在平均最高置信度和插入得分上分别比 HSIC-Attribution 算法提高了 81.0% 和 18.4%。代码已发布在 https://github.com/RuoyuChen10/SMDL-Attribution。