ML flessibile, controllato e interpretabile con modelli basati su reticolo

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 è una libreria che implementa modelli basati su reticolo vincolato e interpretabile. La libreria consente di inserire la conoscenza del dominio nel processo di apprendimento attraverso vincoli di forma dettati dal buon senso o da politiche. Ciò viene fatto utilizzando una raccolta di livelli Keras in grado di soddisfare vincoli quali monotonicità, convessità e modalità di interazione delle caratteristiche. La libreria fornisce anche modelli prefabbricati facili da configurare.

Con TF Lattice è possibile utilizzare la conoscenza del dominio per estrapolare meglio le parti dello spazio di input non coperte dal set di dati di training. Ciò aiuta a evitare comportamenti imprevisti del modello quando la distribuzione di servizio è diversa dalla distribuzione di training.