Explaining Data-Driven Decisions made by AI Systems: The Counterfactual Approach

反事实思维 加权 背景(考古学) 集合(抽象数据类型) 计算机科学 启发式 对比度(视觉) 计量经济学 分类 人工智能 机器学习 数学 心理学 算法 社会心理学 古生物学 程序设计语言 放射科 生物 医学
作者
Carlos Fernández-Loría,Foster Provost,Xintian Han
出处
期刊:Management Information Systems Quarterly [MIS Quarterly]
卷期号:46 (3): 1635-1660 被引量:40
标识
DOI:10.25300/misq/2022/16749
摘要

We examine counterfactual explanations for explaining the decisions made by model-based AI systems. The counterfactual approach we consider defines an explanation as a set of the system’s data inputs that causally drives the decision (i.e., changing the inputs in the set changes the decision) and is irreducible (i.e., changing any subset of the inputs does not change the decision). We (1) demonstrate how this framework may be used to provide explanations for decisions made by general data-driven AI systems that can incorporate features with arbitrary data types and multiple predictive models, and (2) propose a heuristic procedure to find the most useful explanations depending on the context. We then contrast counterfactual explanations with methods that explain model predictions by weighting features according to their importance (e.g., Shapley additive explanations [SHAP], local interpretable model-agnostic explanations [LIME]) and present two fundamental reasons why we should carefully consider whether importance-weight explanations are well suited to explain system decisions. Specifically, we show that (1) features with a large importance weight for a model prediction may not affect the corresponding decision, and (2) importance weights are insufficient to communicate whether and how features influence decisions. We demonstrate this with several concise examples and three detailed case studies that compare the counterfactual approach with SHAP to illustrate conditions under which counterfactual explanations explain data-driven decisions better than importance weights.
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
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
李文亚完成签到,获得积分10
刚刚
tina发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI6.2应助Sahar采纳,获得10
2秒前
虚幻故事发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
tang完成签到 ,获得积分10
4秒前
无我完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
Lucas应助dxannie采纳,获得10
6秒前
吕吕完成签到,获得积分10
6秒前
TTT完成签到,获得积分10
7秒前
虚幻故事完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
赘婿应助研友_LNMbk8采纳,获得10
9秒前
11111发布了新的文献求助10
9秒前
胡玲完成签到 ,获得积分10
10秒前
简柠完成签到,获得积分10
11秒前
tina完成签到,获得积分10
11秒前
肉肉完成签到 ,获得积分10
11秒前
认真初之完成签到,获得积分10
12秒前
样yang完成签到,获得积分10
13秒前
余淮发布了新的文献求助10
14秒前
godblessyou应助结实星星采纳,获得10
14秒前
珍珠火龙果完成签到 ,获得积分10
15秒前
Jasper应助silsotiscolor采纳,获得10
15秒前
科研通AI6.1应助Wn采纳,获得30
16秒前
Sahar完成签到,获得积分10
16秒前
科研通AI6.1应助dust采纳,获得10
16秒前
热心的早晨完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
18秒前
meww发布了新的文献求助10
18秒前
LunminBao完成签到,获得积分10
19秒前
QZR完成签到,获得积分0
20秒前
向阳完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
充电宝应助笨笨三颜采纳,获得10
21秒前
草木生发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
22秒前
高分求助中
(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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6515837
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8308916
关于积分的说明 17758934
捐赠科研通 5618028
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2925166
邀请新用户注册赠送积分活动 1902209
关于科研通互助平台的介绍 1763489