Sparse oblique decision trees: a tool to understand and manipulate neural net features

计算机科学 人工智能 人工神经网络 网(多面体) MNIST数据库 决策树 机器学习 班级(哲学) 集合(抽象数据类型) 树(集合论) 黑匣子 光学(聚焦) 深度学习 斜格 模式识别(心理学) 数学 光学 物理 数学分析 哲学 语言学 程序设计语言 几何学
作者
Suryabhan Singh Hada,Miguel Á. Carreira-Perpiñán,Arman Zharmagambetov
出处
期刊:Data Mining and Knowledge Discovery [Springer Science+Business Media]
被引量:4
标识
DOI:10.1007/s10618-022-00892-7
摘要

The widespread deployment of deep nets in practical applications has lead to a growing desire to understand how and why such black-box methods perform prediction. Much work has focused on understanding what part of the input pattern (an image, say) is responsible for a particular class being predicted, and how the input may be manipulated to predict a different class. We focus instead on understanding which of the internal features computed by the neural net are responsible for a particular class. We achieve this by mimicking part of the neural net with an oblique decision tree having sparse weight vectors at the decision nodes. Using the recently proposed Tree Alternating Optimization (TAO) algorithm, we are able to learn trees that are both highly accurate and interpretable. Such trees can faithfully mimic the part of the neural net they replaced, and hence they can provide insights into the deep net black box. Further, we show we can easily manipulate the neural net features in order to make the net predict, or not predict, a given class, thus showing that it is possible to carry out adversarial attacks at the level of the features. These insights and manipulations apply globally to the entire training and test set, not just at a local (single-instance) level. We demonstrate this robustly in the MNIST and ImageNet datasets with LeNet5 and VGG networks.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
豆子发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
i7发布了新的文献求助10
1秒前
frank发布了新的文献求助10
1秒前
开放念云完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
复成发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
wangchaofk完成签到,获得积分10
2秒前
zhangzy发布了新的文献求助10
2秒前
Green发布了新的文献求助10
3秒前
Gamen完成签到,获得积分20
3秒前
guli完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
vothuong完成签到,获得积分10
3秒前
My发布了新的文献求助10
4秒前
定西完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
xuyang完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
Rufina0720发布了新的文献求助10
4秒前
ava完成签到,获得积分10
5秒前
朴素的向雁完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
大模型应助鱼鱼子999采纳,获得10
6秒前
lbc发布了新的文献求助10
6秒前
开放念云发布了新的文献求助10
6秒前
稳重诗珊发布了新的文献求助10
6秒前
teng123完成签到 ,获得积分10
7秒前
璐璐完成签到,获得积分10
7秒前
zhang发布了新的文献求助10
7秒前
gggggggbao发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
10秒前
现代宝宝完成签到,获得积分10
10秒前
璐璐发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
高分求助中
Comprehensive Toxicology Fourth Edition 24000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
LRZ Gitlab附件(3D Matching of TerraSAR-X Derived Ground Control Points to Mobile Mapping Data 附件) 2000
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
World Nuclear Fuel Report: Global Scenarios for Demand and Supply Availability 2025-2040 800
Handbook of Social and Emotional Learning 800
The Social Work Ethics Casebook(2nd,Frederic G. R) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5131875
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4333485
关于积分的说明 13500924
捐赠科研通 4170518
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2286388
邀请新用户注册赠送积分活动 1287217
关于科研通互助平台的介绍 1228262