We study the problem of finding optimal sparse, manifold-aligned counterfactual explanations for classifiers. Canonically, this can be formulated as an optimization problem with multiple non-convex components, including classifier loss functions and manifold alignment (or \emph{plausibility}) metrics. The added complexity of enforcing \emph{sparsity}, or shorter explanations, complicates the problem further. Existing methods often focus on specific models and plausibility measures, relying on convex $\ell_1$ regularizers to enforce sparsity. In this paper, we tackle the canonical formulation using the accelerated proximal gradient (APG) method, a simple yet efficient first-order procedure capable of handling smooth non-convex objectives and non-smooth $\ell_p$ (where $0 \leq p < 1$) regularizers. This enables our approach to seamlessly incorporate various classifiers and plausibility measures while producing sparser solutions. Our algorithm only requires differentiable data-manifold regularizers and supports box constraints for bounded feature ranges, ensuring the generated counterfactuals remain \emph{actionable}. Finally, experiments on real-world datasets demonstrate that our approach effectively produces sparse, manifold-aligned counterfactual explanations while maintaining proximity to the factual data and computational efficiency.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
31+阅读 · 2019年10月17日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
12+阅读 · 2021年11月1日
Self-Attention Graph Pooling
Arxiv
13+阅读 · 2019年6月13日
Arxiv
30+阅读 · 2019年3月13日
Arxiv
15+阅读 · 2018年6月23日
VIP会员
相关VIP内容
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
31+阅读 · 2019年10月17日
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关论文
Arxiv
12+阅读 · 2021年11月1日
Self-Attention Graph Pooling
Arxiv
13+阅读 · 2019年6月13日
Arxiv
30+阅读 · 2019年3月13日
Arxiv
15+阅读 · 2018年6月23日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员