Post-hoc explanation methods for machine learning models have been widely used to support decision-making. One of the popular methods is Counterfactual Explanation (CE), also known as Actionable Recourse, which provides a user with a perturbation vector of features that alters the prediction result. Given a perturbation vector, a user can interpret it as an "action" for obtaining one's desired decision result. In practice, however, showing only a perturbation vector is often insufficient for users to execute the action. The reason is that if there is an asymmetric interaction among features, such as causality, the total cost of the action is expected to depend on the order of changing features. Therefore, practical CE methods are required to provide an appropriate order of changing features in addition to a perturbation vector. For this purpose, we propose a new framework called Ordered Counterfactual Explanation (OrdCE). We introduce a new objective function that evaluates a pair of an action and an order based on feature interaction. To extract an optimal pair, we propose a mixed-integer linear optimization approach with our objective function. Numerical experiments on real datasets demonstrated the effectiveness of our OrdCE in comparison with unordered CE methods.


翻译:机器学习模型的热后解释方法被广泛用于支持决策。一种流行的方法是反事实解释(CE),又称“可采取行动的路径”,它为用户提供了改变预测结果的特征的扰动矢量。考虑到扰动矢量,用户可以将其解释为获得预期的决定结果的“动作”。然而,在实践中,仅显示扰动矢量往往不足以让用户执行动作。原因是,如果各种特征(如因果关系)存在不对称的相互作用,预期行动的总成本取决于变化特性的顺序。因此,除了扰动矢量之外,实际的CEE方法需要提供一个改变特征的适当顺序。为此,我们提议了一个称为有秩序的反事实解释(OrdCE)的新框架。我们引入一个新的客观功能,即评估一对动作和基于特征互动的顺序。为了提取最佳配对,我们建议采用混合的线性优化方法与我们客观的功能相匹配。在真实的OrcE方法上,对实际的数值进行了对比。

0
下载
关闭预览

相关内容

机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
【泡泡一分钟】用于平面环境的线性RGBD-SLAM
泡泡机器人SLAM
6+阅读 · 2018年12月18日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Interest-aware Message-Passing GCN for Recommendation
Arxiv
12+阅读 · 2021年2月19日
Arxiv
6+阅读 · 2020年12月8日
Arxiv
8+阅读 · 2020年5月2日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
【泡泡一分钟】用于平面环境的线性RGBD-SLAM
泡泡机器人SLAM
6+阅读 · 2018年12月18日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关论文
Interest-aware Message-Passing GCN for Recommendation
Arxiv
12+阅读 · 2021年2月19日
Arxiv
6+阅读 · 2020年12月8日
Arxiv
8+阅读 · 2020年5月2日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员