使用基于格子的模型实现灵活、可控且可解释的机器学习

import numpy as np
import tensorflow as tf
import tensorflow_lattice as tfl

model = tf.keras.models.Sequential()
model.add(
    tfl.layers.ParallelCombination([
        # Monotonic piece-wise linear calibration with bounded output
        tfl.layers.PWLCalibration(
            monotonicity='increasing',
            input_keypoints=np.linspace(1., 5., num=20),
            output_min=0.0,
            output_max=1.0),
        # Diminishing returns
        tfl.layers.PWLCalibration(
            monotonicity='increasing',
            convexity='concave',
            input_keypoints=np.linspace(0., 200., num=20),
            output_min=0.0,
            output_max=2.0),
        # Partially monotonic categorical calibration: calib(0) <= calib(1)
        tfl.layers.CategoricalCalibration(
            num_buckets=4,
            output_min=0.0,
            output_max=1.0,
            monotonicities=[(0, 1)]),
    ]))
model.add(
    tfl.layers.Lattice(
        lattice_sizes=[2, 3, 2],
        monotonicities=['increasing', 'increasing', 'increasing'],
        # Trust: model is more responsive to input 0 if input 1 increases
        edgeworth_trusts=(0, 1, 'positive')))
model.compile(...)

TensorFlow Lattice 是一个实现受限且可解释的基于格子的模型的库。该库使您能够通过常识或策略驱动的 形状约束 将领域知识注入学习过程。这是通过使用一系列 Keras 层 来完成的,这些层可以满足诸如单调性、凸性和特征交互方式之类的约束。该库还提供易于设置的 预制模型

使用 TF Lattice,您可以利用领域知识更好地推断到训练数据集未涵盖的输入空间部分。这有助于避免在服务分布与训练分布不同时出现意外的模型行为。