Bakalářská práce

Explainability of neural networks via higher-level concepts

Stanislav Jurík, učo 536554
Anotace

Neurónové siete dosahujú pozoruhodnú presnosť v najrôznejších úlohách, no zostávajú netransparentné, čo bráni ich využitiu v bezpečnostne kritických oblastiach, kde je nevyhnutné transparentné zdôvodnenie rozhodnutí. Táto práca predstavuje prístup založený na konceptoch na interpretáciu predikcií neurónových sietí prostredníctvom konceptov vyšších úrovní. Kandidátne koncepty získavame z predikátov …více

Abstract

Neural networks achieve remarkable accuracy across diverse tasks but remain opaque, hindering their adoption in safety-critical domains where transparent decision reasoning is essential. This thesis presents a concept-based framework for interpreting neural network predictions via higher-level concepts. We recruit candidate concepts from the predicates of a compact decision tree, then localize each …více

Zadání práce
Neural networks are often used for learning classifiers for problems, where a structured solution also exists. However, even in that case the explainability of the neural-network solution is typically very limited, compared to the structured solutions. The task of this thesis is to design and investigate approaches to explain the computational process in the neural network as follows. We assume we are given higher-level concepts, which are relevant according to some external knowledge such as domain knowledge or another, more structured solution. First, we search for these concepts as possibly occurring in the network as a combination of neurons and design the respective algorithms. Second, we evaluate (1) how precisely the concepts are represented in the neural network (also in comparison to irrelevant concepts), (2) how the concepts are used in the computation of the neural network to reach the final decision (in particular statistically). The thesis will provide the necessary theoretical investigation as well as a prototypical implementation evaluating how accurately the theoretical concepts describe the behaviour occurring in actual neural networks.
Práce zkontrolována:
9. 6. 2025 11:32, prof. Dr. rer. nat. RNDr. Mgr. Bc. Jan Křetínský, Ph.D., učo 139914
Jazyk práce
angličtina angličtina
Termín obhajoby
23. 6. 2025
Práce byla úspěšně obhájena

Vedoucí

prof. Dr. rer. nat. RNDr. Mgr. Bc. Jan Křetínský, Ph.D., učo 139914
KTP FI MU

Oponent

doc. Mgr. Jan Obdržálek, PhD., učo 1552
KTP FI MU

Masarykova univerzita Fakulta informatiky
Studijní program
Plán
Informatika
  • Přidání souboru

    Soubor nebo složku lze nahrát pomocí tlačítka Přidat.
  • Další operace se soubory

    Podrobnosti lze zjistit označením příslušného řádku.
  • Pohled pro experty

    Pro častou práci je možné zvolit režim Více možností.
  • Vyhledávání souborů

    Vyhledávaný výraz můžete zadat přímo do adresního řádku.
  • Rychlý přístup k souborům

    Pomocí funkce Nedávné je možné se rychle vrátit k právě prohlíženým souborům. Oblíbené soubory je také možné označit Hvězdičkou.