需将AI模型输出作为数值分组数据输入Plotly:先提取预测值或特征并按业务逻辑分组;再用px.box快速生成交互箱线图,或用go.Box对比多模型;可嵌入SHAP等解释性指标增强语义;最后通过Dash实现动态模型切换与实时绘图。
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如果您希望使用Plotly结合Python中训练好的AI模型输出结果,绘制具备交互能力的箱线图,则需将模型预测值或中间特征作为输入数据传入Plotly绘图流程。以下是实现该目标的具体操作步骤:
一、从AI模型提取用于箱线图的数据
箱线图需要数值型分组数据,因此须从AI模型(如Scikit-learn回归器、PyTorch分类器输出logits、XGBoost特征重要性等)中提取可分组的连续型输出。例如,对测试集样本进行多次推理获取预测分布,或按模型层输出划分不同神经元响应值。
1、加载已训练的AI模型及测试数据集,确保输入张量/数组格式与模型兼容。
2、执行模型前向传播,获取原始输出(如回归预测值、分类置信度、隐藏层激活值)。
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3、按业务逻辑或实验设计对输出进行分组,例如:按真实标签分组、按预测置信区间分段、按样本所属时间窗口切片。
4、将每组数据整理为Python列表或NumPy数组,确保各组长度不要求一致,但需为一维数值序列。
二、用Plotly Express快速生成基础交互箱线图
Plotly Express提供简洁接口,可直接接收分组数据结构并自动绑定交互功能(悬停显示统计量、缩放、平移、分组切换等),无需手动配置trace。
1、导入plotly.express模块,并确保数据以pandas DataFrame格式组织,含至少两列:一列为数值(如“prediction_score”),另一列为分组标识(如“class_label”)。
2、调用px.box()函数,指定data_frame参数为DataFrame,x参数为分组列名,y参数为数值列名。
3、添加color参数以启用颜色区分不同子组,设置points参数为"outliers"或"all"以控制离群点显示密度。
4、执行fig.show()渲染图表,浏览器中即可拖拽缩放、悬停查看中位数/四分位距/离群点坐标。
三、用go.Box手动构建多模型对比箱线图
当需并排展示多个AI模型在同一数据集上的输出分布差异时,go.Box支持叠加多个独立箱线图,每条对应一个模型,且可分别配置样式与交互提示文本。
1、为每个AI模型单独运行推理,生成对应的一维数值数组,并构建字典结构:{“Model_A”: array_A, “Model_B”: array_B}。
2、遍历字典,对每个键值对调用plotly.graph_objects.Box(),设置y参数为对应数组,name参数为模型名称,boxpoints参数设为"outliers"。
3、将所有Box对象加入fig.data,调用fig.update_layout()设定xaxis_title、yaxis_title及hovermode为"x unified"以统一悬停行为。
4、使用fig.update_traces()批量设置marker_size、line_width等视觉属性,确保各模型箱体在图中清晰可辨。
四、嵌入模型解释性指标增强箱线图语义
可在箱线图中通过hovertemplate注入AI模型内部指标,例如每组数据对应的SHAP均值、LIME局部权重方差、或预测不确定性估计(如Monte Carlo Dropout标准差),使箱体不仅反映数值分布,还承载可解释性信息。
1、在分组数据生成阶段同步计算解释性指标,保存为与主数据同长度的附加数组(如shap_values_grouped)。
2、构造自定义hovertemplate字符串,包含%{y}(原始值)、%{x}(分组名)、%{customdata[0]}(SHAP均值)等占位符。
3、将解释性数组作为customdata参数传入go.Box(),并在hovertemplate中引用customdata索引位置。
4、调用fig.update_traces(hovertemplate=...)应用模板,悬停时即显示该样本在模型解释维度上的聚合特征。
五、部署为Dash应用实现动态模型切换
利用Dash框架可构建Web界面,用户通过下拉菜单选择不同AI模型,后端实时调用对应模型推理并刷新Plotly箱线图,形成闭环交互分析系统。
1、初始化Dash应用,添加dcc.Dropdown组件,选项为预加载模型名称列表,id设为"model-selector"。
2、定义回调函数,输入为Dropdown的value属性,输出为html.Div中graph组件的figure属性。
3、在回调函数体内根据选中模型名加载对应模型文件,对固定测试集执行推理,生成分组数据并构造Plotly figure。










