摘要:为了缓解神经网络的"黑盒子"机制引起的算法可解释性低的问题,基于使用证据推理算法的置信规则库推理方法(以下简称RIMER)提出了一个规则推理网络模型.该模型通过RIMER中的置信规则和推理机制提高网络的可解释性.首先证明了基于证据推理的推理函数是可偏导的,保证了算法的可行性;然后,给出了规则推理网络的网络框架和学习算法,利用RIMER中的推理过程作为规则推理网络的前馈过程,以保证网络的可解释性;使用梯度下降法调整规则库中的参数以建立更合理的置信规则库,为了降低学习复杂度,提出了"伪梯度"的概念;最后,通过分类对比实验,分析了所提算法在精确度和可解释性上的优势.实验结果表明,当训练数据集规模较小时,规则推理网络的表现良好,当训练数据规模扩大时,规则推理网络也能达到令人满意的结果.
Abstract:The black-box working mechanism of artificial neutral network brings the confusion of interpretability. Therefore, a rule inference network is proposed based on rule-base inference methodology using the evidential reasoning approach (RIMER). It is interpretable by the rules and the inference engine in RIMER. In the present work, the partial derivatives of inference functions are proved as the theoretical fundamental of the proposed model. The framework and the learning algorithm of rule inference network for classification are presented. The feed forward of rule inference network using the inference process in RIMER contributes for the interpretability. Meanwhile, parameters in belief rule base such as attribute weights, rule weights and belief degree of consequents are trained by gradient descent as in neural network for belief rule base establishment. Moreover, the gradient is simplified by proposing the "pseudo gradient" to reduce the learning complex during the training process. The experimental results indicate the advantages of proposed rule inference network on both interpretability and learning capability. It shows that the rule inference network performs well when the scale of the training dataset is small, and when the training data scale increases, it also achieves comforting results.
PDF全文下载地址:
http://jos.org.cn/jos/article/pdf/5920
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
基于规则推理网络的分类模型
本站小编 Free考研考试/2022-01-02
相关话题/网络 实验 数据 过程 规则
面向推荐系统的图卷积网络
摘要:图卷积网络是一种针对图信号的深度学习模型,由于具有强大的特征表征能力得到了广泛应用.推荐系统可视为图信号的链接预测问题,因此近年来提出了使用图卷积网络解决推荐问题的方法.推荐系统中存在用户与商品间的异质顶点交互和用户(或商品)内部的同质顶点交互,然而,现有方法中的图卷积操作要么仅在异质顶点间进 ...中科院软件研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02面向众包数据清洗的主动学习技术
摘要:传统方法多数采用机器学习算法对数据进行清洗.这些方法虽然能够解决部分问题,但存在计算难度大、缺乏充足的知识等局限性.近年来,随着众包平台的兴起,越来越多的研究将众包引入数据清洗过程,通过众包来提供机器学习所需要的知识.由于众包的有偿性,研究如何将机器学习算法与众包有效且低成本结合在一起是必要的 ...中科院软件研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02面向GPU平台的复杂网络core分解方法研究
摘要:在复杂网络理论中,core分解是一种最基本的度量网络节点"重要性"并分析核心子图的方法.Core分解广泛应用于社交网络的用户行为分析、复杂网络的可视化、大型软件的代码静态分析等应用.随着复杂网络的图数据规模和复杂性的增大,现有研究工作基于多核CPU环境设计core分解并行算法,由于CPU核数和 ...中科院软件研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02基于异构社交网络信息和内容信息的事件推荐
摘要:基于事件的社交网络使得事件推荐受到越来越多的关注.不同于其他推荐问题(如电影推荐等),事件推荐具有3类不同信息:用户构成的异构社交网络关系信息(在线社交网络和离线社交网络)、用户/事件的内容信息、用户对事件的隐式反馈信息.如何有效融合这些信息进行事件推荐是该领域****普遍关注的问题.提出一种 ...中科院软件研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02人工智能赋能的数据管理技术研究
摘要:大数据时代,数据规模庞大、数据管理应用场景复杂,传统数据库和数据管理技术面临很大的挑战.人工智能技术因其强大的学习、推理、规划能力,为数据库系统提供了新的发展机遇.人工智能赋能的数据库系统通过对数据分布、查询负载、性能表现等特征进行建模和学习,自动地进行查询负载预测、数据库配置参数调优、数据分 ...中科院软件研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02人工智能赋能的数据管理、分析与系统专刊前言
摘要:大数据时代,数据规模庞大,数据管理应用场景复杂,传统数据库和数据管理技术面临很大的挑战.人工智能技术因其强大的学习、推理、规划能力,为数据库系统提供了新的发展机遇.专刊强调数据管理与人工智能的深度融合,研究人工智能赋能的数据库新技术和新型系统,包括两方面:(1)传统数据管理、数据分析技术及系统 ...中科院软件研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02面向关系数据库的智能索引调优方法
摘要:数据库索引是关系数据库系统实现快速查询的有效方式之一.智能索引调优技术可以有效地对数据库实例进行索引调节,从而保持数据库高效的查询性能.现有的方法大多利用了数据库实例的查询日志,它们先从查询日志中得到候选索引,再利用人工设计的模型选择索引,从而调节索引.然而,从查询日志中产生出的候选索引可能并 ...中科院软件研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02面向数据特征的内存跳表优化技术
摘要:跳表作为数据库中被广泛采用的索引技术,优点在于可以达到类似折半查找的复杂度O(log(n)).但是标准跳表算法中,结点的层数是通过随机算法生成的,这就导致跳表的性能是不稳定的.在极端情况下,查找复杂度会退化到O(n).这是因为经典跳表结构没有结合数据的特征.一个稳定的跳表结构应该充分考虑数据的 ...中科院软件研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02基于相关性分析的工业时序数据异常检测
摘要:多维时间序列上的异常检测,是时态数据分析的重要研究问题之一.近年来,工业互联网中传感器设备采集并积累了大量工业时间序列数据,这些数据具有模式多样、工况多变的特性,给异常检测方法的效率、效果和可靠性均提出更高要求.序列间相互影响、关联,其隐藏的相关性信息可以用于识别、解释异常问题.基于此,提出一 ...中科院软件研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02面向多维稀疏数据仓库的欺诈销售行为挖掘
摘要:分销渠道系统中,产品制造商会分配给销售额较大的分销商更多返点利润鼓励销售,而分销商之间可能会联合起来将多个分销商的销售业绩累计在其中一个分销商上,获取高额利润,这种商业欺诈行为被称为挂单或窜货.由于数据中大量正常极值点的存在,使得传统异常探测算法很难区分正常极值和由挂单导致的异常极值;另外,多 ...中科院软件研究所 本站小编 Free考研考试 2022-01-02