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Towards Human-Understandable Multi-Dimensional Concept Discovery

Titelangaben

Grobrügge, Arne ; Kühl, Niklas ; Satzger, Gerhard ; Spritzer, Philipp:
Towards Human-Understandable Multi-Dimensional Concept Discovery.
In: Proceedings of the 37th IEEE / CVF Computer Vision and Pattern Recognition Conference (CVPR). - Nashville, USA , 2025

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Abstract

Concept-based eXplainable AI (C-XAI) aims to overcome the limitations of traditional saliency maps by converting pixels into human-understandable concepts that are consis tent across an entire dataset. A crucial aspect of C-XAI is completeness, which measures how well a set of con cepts explains a model’s decisions. Among C-XAI meth ods, Multi-Dimensional Concept Discovery (MCD) effec tively improves completeness by breaking down the CNN la tent space into distinct and interpretable concept subspaces. However, MCD’s explanations can be difficult for humans to understand, raising concerns about their practical util ity. To address this, we propose Human-Understandable Multi-dimensional Concept Discovery (HU-MCD). HU MCDuses the Segment Anything Model for concept identi f ication and implements a CNN-specific input masking tech nique to reduce noise introduced by traditional masking methods. These changes to MCD, paired with the com pleteness relation, enable HU-MCD to enhance concept un derstandability while maintaining explanation faithfulness. Our experiments, including human subject studies, show that HU-MCD provides more precise and reliable explana tions than existing C-XAI methods. The code is available at https://github.com/grobruegge/hu-mcd.

Weitere Angaben

Publikationsform: Aufsatz in einem Buch
Begutachteter Beitrag: Ja
Keywords: Explainable Artificial Intelligence (XAI); Concept-based Explanations (C-XAI); Human-understandable Explanations; Multi-Dimensional Concept Discovery (MCD); Human-Understandable Multi-dimensional Concept Discovery (HU-MCD)
Institutionen der Universität: Fakultäten > Rechts- und Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät > Fachgruppe Betriebswirtschaftslehre
Fakultäten > Rechts- und Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät > Fachgruppe Betriebswirtschaftslehre > Lehrstuhl Wirtschaftsinformatik und humanzentrische Künstliche Intelligenz
Fakultäten > Rechts- und Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät > Fachgruppe Betriebswirtschaftslehre > Lehrstuhl Wirtschaftsinformatik und humanzentrische Künstliche Intelligenz > Lehrstuhl Wirtschaftsinformatik und humanzentrische Künstliche Intelligenz - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Niklas Kühl
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Institute in Verbindung mit der Universität
Forschungseinrichtungen > Institute in Verbindung mit der Universität > Institutsteil Wirtschaftsinformatik des Fraunhofer FIT
Forschungseinrichtungen > Institute in Verbindung mit der Universität > FIM Forschungsinstitut für Informationsmanagement
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 000 Informatik,Informationswissenschaft, allgemeine Werke > 004 Informatik
300 Sozialwissenschaften > 330 Wirtschaft
Eingestellt am: 01 Aug 2025 05:50
Letzte Änderung: 01 Aug 2025 05:50
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/94391