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可解释机器学习:黑盒模型可解释性理解指南

可解释机器学习:黑盒模型可解释性理解指南

作者: (德)克里斯托夫·莫尔纳(ChristophMolnar)

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已完结现代当代当代文学
作品简介

机器学习虽然对改进产品性能和推进研究有很大的潜力,但无法对它们的预测做出解释,这是当前面临的一大障碍。本书是一本关于使机器学习模型及其决策具有可解释性的书。本书探索了可解释性的概念,介绍了简单的、可解释的模型,例如决策树、决策规则和线性回归,重点介绍了解释黑盒模型的、与模型无关的方法,如特征重要性和累积局部效应,以及用Shapley 值和LIME 解释单个实例预测。 《可解释机器学习:黑盒模型可解释性理解指南》对所有的解释方法进行了深入说明和批判性讨论,例如它们如何在黑盒下工作、它们的优缺点是什么、如何解释它们的输出。本书将解答如何选择并正确应用解释方法。本书的重点是介绍表格式数据的机器学习模型,较少涉及计算机视觉和自然语言处理任务。 《可解释机器学习:黑盒模型可解释性理解指南》适合机器学习从业者、数据科学家、统计学家和所有对使机器学习模型具有可解释性感兴趣的人阅读。

目录 (163章)
倒序
正文
第1章 引言1.1 故事时间1.1.1 闪电不会击中两次1.1.2 信任倒下1.1.3 费米的回形针1.2 什么是机器学习1.3 术语第2章 可解释性2.1 可解释性的重要性2.2 可解释性方法的分类2.3 可解释性的范围2.3.1 算法透明度2.3.2 全局、整体的模型可解释性2.3.3 模块层面上的全局模型可解释性2.3.4 单个预测的局部可解释性2.3.5 一组预测的局部可解释性2.4 可解释性评估2.5 解释的性质2.6 人性化的解释2.6.1 什么是解释2.6.2 什么是好的解释第3章 数据集3.1 自行车租赁(回归)3.2 YouTube垃圾评论(文本分类)3.3 宫颈癌的危险因素(分类)第4章 可解释的模型4.1 线性回归4.1.1 解释4.1.2 示例4.1.3 可视化解释4.1.4 解释单个实例预测4.1.5 分类特征的编码4.1.6 线性模型是否有很好的解释4.1.7 稀疏线性模型4.1.8 优点4.1.9 缺点4.2 逻辑回归4.2.1 线性回归用于分类有什么问题4.2.2 理论4.2.3 解释4.2.4 示例4.2.5 优缺点4.2.6 软件4.3 GLM、GAM和其他模型4.3.1 非高斯结果输出——GLM4.3.2 交互4.3.3 非线性效应——GAM4.3.4 优点4.3.5 缺点4.3.6 软件4.3.7 进一步扩展4.4 决策树4.4.1 解释4.4.2 示例4.4.3 优点4.4.4 缺点4.4.5 软件4.5 决策规则4.5.1 OneR4.5.3 贝叶斯规则列表4.5.4 优点4.5.5 缺点4.5.6 软件和替代方法4.6 RuleFit4.6.1 解释和示例4.6.2 理论4.6.3 优点4.6.4 缺点4.6.5 软件和替代方法4.7 其他可解释模型4.7.1 朴素贝叶斯分类器4.7.2 k-近邻第5章 与模型无关的方法5.1 部分依赖图5.1.1 示例5.1.2 优点5.1.3 缺点5.1.4 软件和替代方法5.2 个体条件期望5.2.1 示例5.2.2 优点5.2.3 缺点5.2.4 软件和替代方法5.3 累积局部效应图5.3.1 动机和直觉5.3.2 理论5.3.3 ALE图的估计5.3.4 示例5.3.5 优点5.3.6 缺点5.3.7 软件和替代方法5.4 特征交互5.4.1 特征交互的概念5.4.2 理论:弗里德曼的H统计量5.4.3 示例5.4.4 优点5.4.5 缺点5.4.6 实现5.4.7 替代方法5.5 置换特征重要性5.5.1 理论5.5.2 应该计算训练数据的重要性还是测试数据的重要性5.5.3 示例和解释5.5.4 优点5.5.5 缺点5.5.6 软件和替代方法5.6 全局代理模型5.6.1 理论5.6.2 示例5.6.3 优点5.6.4 缺点5.6.5 软件5.7 局部代理模型(LIME)5.7.1 表格数据的LIME5.7.2 文本的LIME5.7.3 图像的LIME5.7.4 优点5.7.5 缺点5.8 Shapley值5.8.1 总体思路5.8.2 示例与解释5.8.3 详细的Shapley值5.8.4 优点5.8.5 缺点5.8.6 软件和替代方法5.9 SHAP5.9.1 SHAP的定义5.9.2 KernelSHAP5.9.3 TreeSHAP5.9.4 示例5.9.5 SHAP特征重要性5.9.6 SHAP概要图5.9.7 SHAP依赖图5.9.8 SHAP交互值5.9.9 聚类SHAP值5.9.10 优点5.9.11 缺点5.9.12 软件第6章 基于样本的解释6.1 反事实解释6.1.1 生成反事实解释6.1.2 示例6.1.3 优点6.1.4 缺点6.1.5 软件和替代方法6.2 对抗样本6.2.1 方法与示例6.2.2 网络安全视角6.3 原型与批评6.3.1 理论6.3.2 示例6.3.3 优点6.3.4 缺点6.3.5 软件和替代方法6.4 有影响力的实例6.4.1 删除诊断6.4.2 影响函数6.4.3 识别有影响力的实例的优点6.4.4 识别有影响力的实例的缺点6.4.5 软件和替代方法第7章 水晶球7.1 机器学习的未来7.2 可解释性的未来
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