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2023 | OriginalPaper | Buchkapitel

Attention-Based Counterfactual Explanation for Multivariate Time Series

verfasst von : Peiyu Li, Omar Bahri, Soukaïna Filali Boubrahimi, Shah Muhammad Hamdi

Erschienen in: Big Data Analytics and Knowledge Discovery

Verlag: Springer Nature Switzerland

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Abstract

In this paper, we propose Attention-based Counterfactual Explanation (AB-CF), a novel model that generates post-hoc counterfactual explanations for multivariate time series classification that narrow the attention to a few important segments. We validated our model using seven real-world time-series datasets from the UEA repository. Our experimental results show the superiority of AB-CF in terms of validity, proximity, sparsity, contiguity, and efficiency compared with other competing state-of-the-art baselines.

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Literatur
2.
Zurück zum Zitat Bahri, O., Boubrahimi, S.F., Hamdi, S.M.: Shapelet-based counterfactual explanations for multivariate time series. arXiv preprint arXiv:2208.10462 (2022) Bahri, O., Boubrahimi, S.F., Hamdi, S.M.: Shapelet-based counterfactual explanations for multivariate time series. arXiv preprint arXiv:​2208.​10462 (2022)
3.
Zurück zum Zitat Bahri, O., Li, P., Boubrahimi, S.F., Hamdi, S.M.: Temporal rule-based counterfactual explanations for multivariate time series. In: 2022 21st IEEE International Conference on Machine Learning and Applications (ICMLA), pp. 1244–1249. IEEE (2022) Bahri, O., Li, P., Boubrahimi, S.F., Hamdi, S.M.: Temporal rule-based counterfactual explanations for multivariate time series. In: 2022 21st IEEE International Conference on Machine Learning and Applications (ICMLA), pp. 1244–1249. IEEE (2022)
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Zurück zum Zitat Filali Boubrahimi, S., Hamdi, S.M.: On the mining of time series data counterfactual explanations using barycenters. In: Proceedings of the 31st ACM International Conference on Information & Knowledge Management, pp. 3943–3947 (2022) Filali Boubrahimi, S., Hamdi, S.M.: On the mining of time series data counterfactual explanations using barycenters. In: Proceedings of the 31st ACM International Conference on Information & Knowledge Management, pp. 3943–3947 (2022)
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Zurück zum Zitat Li, P., Boubrahimi, S.F., Hamd, S.M.: Motif-guided time series counterfactual explanations. arXiv preprint arXiv:2211.04411 (2022) Li, P., Boubrahimi, S.F., Hamd, S.M.: Motif-guided time series counterfactual explanations. arXiv preprint arXiv:​2211.​04411 (2022)
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Zurück zum Zitat Ruiz, A.P., Flynn, M., Large, J., Middlehurst, M., Bagnall, A.: The great multivariate time series classification bake off: a review and experimental evaluation of recent algorithmic advances. Data Min. Knowl. Disc. 35(2), 401–449 (2021)MathSciNetCrossRefMATH Ruiz, A.P., Flynn, M., Large, J., Middlehurst, M., Bagnall, A.: The great multivariate time series classification bake off: a review and experimental evaluation of recent algorithmic advances. Data Min. Knowl. Disc. 35(2), 401–449 (2021)MathSciNetCrossRefMATH
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Zurück zum Zitat Shannon, C.E.: A mathematical theory of communication. ACM SIGMOBILE Mob. Comput. Commun. Rev. 5(1), 3–55 (2001)MathSciNetCrossRef Shannon, C.E.: A mathematical theory of communication. ACM SIGMOBILE Mob. Comput. Commun. Rev. 5(1), 3–55 (2001)MathSciNetCrossRef
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Metadaten
Titel
Attention-Based Counterfactual Explanation for Multivariate Time Series
verfasst von
Peiyu Li
Omar Bahri
Soukaïna Filali Boubrahimi
Shah Muhammad Hamdi
Copyright-Jahr
2023
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-031-39831-5_26

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