SEAT: Stable and Explainable Attention
Notice bibliographique
Résumé
Attention mechanism has become a standard fixture in many state-of-the-art natural language processing (NLP) models, not only due to its outstanding performance, but also because it provides plausible innate explanations for neural architectures. However, recent studies show that attention is unstable against randomness and perturbations during training or testing, such as random seeds and slight perturbation of embeddings, which impedes it from being a faithful explanation tool. Thus, a natural question is whether we can find an alternate of the vanilla attention, which is more stable and could keep the key characteristics of the explanation. In this paper, we provide a rigorous definition of such an attention method named SEAT (Stable and Explainable ATtention). Specifically, SEAT has the following three properties: (1) Its prediction distribution is close to the prediction of the vanilla attention; (2) Its top- k indices largely overlap with those of the vanilla attention; (3) It is robust w.r.t perturbations, i.e., any slight perturbation on SEAT will not change the attention and prediction distribution too much, which implicitly indicates that it is stable to randomness and perturbations. Furthermore, we propose an optimization method for obtaining SEAT, which could be considered as revising the vanilla attention. Finally, through in- tensive experiments on various datasets, we compare our SEAT with other baseline methods using RNN, BiLSTM and BERT architectures, with different evaluation metrics on model interpretation, stability and accuracy. Results show that, besides preserving the original explainability and model performance, SEAT is more stable against input perturbations and training randomness, which indicates it is a more faithful explanation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».