Ensemble of Temporal Weighting, Causal Inference, and Hierarchical Attribution towards SHAP Optimization
Notice bibliographique
Résumé
During the past few years, the need for transparency and interpretability has been intensified owing to significant advancements in data-driven models, leading to the emergence of Explainable Artificial Intelligence (XAI). Several traditional XAI approaches are prevalent; however, these have limited competence in interpreting dynamic relations. The current research aims to address this limitation by proposing a novel Ensemble SHapley Additive exPlanations (SHAP) framework that focuses on temporal weighting, causal inference, hierarchical attribution, and interpretability optimization referred to as TCHSHAP. TCHSHAP prioritizes current information over historical information by temporal weighting through exponential decay. Further, causal inference separates correlation from causality to gain practical insights. Additionally, hierarchical attribution allows insights at granular (region level) and aggregated levels (feature-group impacts). These approaches are integrated to achieve a more interpretable and explainable model. To validate the efficacy of the proposed model, we carry out an experiment on the crop yield dataset collected from Kaggle. Ahead of experimental evaluation, data preprocessing is performed using one-hot encoding. Data normalization is done by min-max scaling, and outliers are removed through the Interquartile range. For the sake of experimental evaluation, the authors used the SHAP XAI model for Random Forest. When assessing the efficacy of the proposed TCHSHAP model, it is observed that while the average prediction for traditional SHAP is 161.137, it escalates to 161.506 after incorporating temporal weighting and causal inference, advocating the effectiveness of employing temporal and causal significance. Additionally, during hierarchical attribution, it is observed that agricultural features have the strongest dominance over the target variable. This dominance is followed by geographical and environmental factors in order. Thus, the obtained results authorize the efficacy of the proposed approach towards enhancing the global and local interpretability, strengthening the user's trust in model predictions. The current work offers ways to improve transparency and interpretability without affecting model performance. The suggested model also enables interpretable and efficient regression modelling in complex, data-driven applications, enabling its widespread application in real-world settings.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».