KIT | KIT-Bibliothek | Impressum | Datenschutz

An Overview of Prototype Formulations for Interpretable Deep Learning

Li, Maximilian Xiling ORCID iD icon 1; Rudolf, Korbinian Franz; Mattes, Paul; Blank, Nils; Lioutikov, Rudolf
1 Institut für Anthropomatik und Robotik (IAR), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Prototypical part networks offer interpretable alternatives to black-box deep learning models by learning visual prototypes for classification. This work provides a comprehensive analysis of prototype formulations, comparing point-based and probabilistic approaches in both Euclidean and hyperspherical latent spaces. We introduce HyperPG, a probabilistic prototype representation using Gaussian distributions on hyperspheres. Experiments on CUB-200-2011, Stanford Cars, and Oxford Flowers datasets show that hyperspherical prototypes outperform standard Euclidean formulations. Critically, hyperspherical prototypes maintain competitive performance under simplified training schemes, while Euclidean prototypes require extensive hyperparameter tuning.


Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000192202
Veröffentlicht am 15.04.2026
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Anthropomatik und Robotik (IAR)
Publikationstyp Forschungsbericht/Preprint
Publikationsdatum 08.01.2026
Sprache Englisch
Identifikator KITopen-ID: 1000192202
Verlag arxiv
Serie Computer Science - Machine Learning
Vorab online veröffentlicht am 11.10.2024
Externe Relationen Siehe auch
KIT – Die Universität in der Helmholtz-Gemeinschaft
KITopen Landing Page