47、AI工程日志:模型解释之SHAP值与LIME可视化【附核心代码】

AI工程日志:模型解释之SHAP值与LIME可视化

摘要

在机器学习和深度学习中,模型的可解释性对于理解其决策过程和提高可信度至关重要。本文将深入探讨SHAP值和LIME这两种模型解释技术,通过糖尿病预测模型的实战案例,展示如何利用它们实现模型的可视化解释,为读者呈现其在模型解释中的应用技巧和性能优化方法。

理论解读

SHAP值理论体系
Shapley值的博弈论基础

SHAP值源于合作博弈论中的Shapley值,其计算公式为:
[ ϕ i = ∑ S ⊆ F ∖ { i } ∣ S ∣ ! ( ∣ F ∣ − ∣ S ∣ − 1 ) ! ∣ F ∣ ! ( v ( S ∪ { i } ) − v ( S ) ) ] [ \phi_i = \sum_{S \subseteq F \setminus \{i\}} \frac{|S|!(|F|-|S|-1)!}{|F|!} (v(S \cup \{i\}) - v(S)) ] [ϕi=SF{ i}F!S!(FS1)!(v(S{ i})v(S))]
其中:

  • F:所有特征的集合
  • S:特征子集
  • v(S):子集S的贡献值函数