WOODELF-HD: 高深度決定木アンサンブル向けの効率的な背景 SHAP
arXiv cs.LG / 2026/4/14
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要点
- 本論文は、Woodelf の拡張として WoodelfHD を提案し、深い決定木アンサンブルに対する Background SHAP を、前処理の成長が 3^D から 2^D に抑えられることでスケーラブルにする。
- WoodelfHD は、Woodelf 行列の構造を活用して Strassen 風の乗算手法を用い、行列ベクトル積の計算を O(k^2) から O(k·log(k)) へ加速する。さらに、完全ベクトル化され、再帰を用いない実装とする。
- 経路ノードで特徴が同一のものを統合することで、メモリのオーバーヘッドも削減し、キャッシュサイズを縮小して実用上の実現性を高める。
- 標準的な実行環境でのベンチマークにより、正確な Background SHAP の計算が深さ 21 までの木で可能である一方、従来手法はメモリ制約により失敗することが示される。また、深さ 12 および 15 のアンサンブルにおいて、最先端手法に対してそれぞれ 33 倍および 162 倍の高速化を報告している。
