Unveiling Black-Boxes: Explainable Deep Learning Models for Patent Classification

相关性(法律) 计算机科学 人工智能 班级(哲学) 深度学习 深层神经网络 图层(电子) 机器学习 航程(航空) 数据科学 工程类 化学 有机化学 政治学 法学 航空航天工程
作者
Md Shajalal,Sebastian Denef,Md. Rezaul Karim,Alexander Boden,Gunnar Stevens
出处
期刊:Communications in computer and information science 卷期号:: 457-474
标识
DOI:10.1007/978-3-031-44067-0_24
摘要

Recent technological advancements have led to a large number of patents in a diverse range of domains, making it challenging for human experts to analyze and manage. State-of-the-art methods for multi-label patent classification rely on deep neural networks (DNNs), which are complex and often considered black-boxes due to their opaque decision-making processes. In this paper, we propose a novel deep explainable patent classification framework by introducing layer-wise relevance propagation (LRP) to provide human-understandable explanations for predictions. We train several DNN models, including Bi-LSTM, CNN, and CNN-BiLSTM, and propagate the predictions backward from the output layer up to the input layer of the model to identify the relevance of words for individual predictions. Considering the relevance score, we then generate explanations by visualizing relevant words for the predicted patent class. Experimental results on two datasets comprising two-million patent texts demonstrate high performance in terms of various evaluation measures. The explanations generated for each prediction highlight important relevant words that align with the predicted class, making the prediction more understandable. Explainable systems have the potential to facilitate the adoption of complex AI-enabled methods for patent classification in real-world applications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ba完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
科研丘卡皮完成签到,获得积分10
刚刚
xiuxiuxiuxiu完成签到,获得积分10
刚刚
ltttyy发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
刚刚
充电宝应助爱上写文章采纳,获得10
1秒前
嘻嘻哈哈完成签到,获得积分10
1秒前
vvvvyl发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
YUE完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
体贴的夜南完成签到 ,获得积分10
2秒前
科目三应助尹尹尹采纳,获得10
2秒前
YangSY发布了新的文献求助10
2秒前
初心路发布了新的文献求助10
3秒前
HaohaoLi完成签到,获得积分10
3秒前
我要看文献完成签到,获得积分20
3秒前
李健应助默默的伟宸采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
井鬼柳星完成签到 ,获得积分10
4秒前
lll发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
义气颦发布了新的文献求助10
4秒前
ltttyy完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
深情安青应助小汉子采纳,获得10
5秒前
5秒前
李佳薇发布了新的文献求助10
5秒前
眯眯眼的乌冬面完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
高分求助中
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Cardiac structure and function of elite volleyball players across different playing positions 500
CLSI H26-A2 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6242122
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8066055
关于积分的说明 16834998
捐赠科研通 5320156
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2832952
邀请新用户注册赠送积分活动 1810534
关于科研通互助平台的介绍 1666851