算法“黑箱”下AI信任存疑,可解釋性AI迎來發展“元年”
對于AI而言,人們由于不清楚AI是如何對決策進行判斷的,某些場景下,“人工智能”到“人工智障”往往也只有一步之遙。可解釋AI的概念,對于業界來說,既是一個新話題,也是一個老話題。
AI一路發展至今,對其不信任的言論始終如影隨形,究其根源,還是由于人們對AI在決策過程中的不了解引起的。在現階段,除了部分領域之外,可解釋性現已成為AI的關鍵要求。隨著AI已經成為通用型的技術,人類對AI一直抱有更高的期待。
不少人堅信,科幻電影《Her》中的AI機器人可對行為做出解釋,從而幫助人類做出決策,甚至與人類產生深度交流的一幕,遲早也會出現在人們的日常生活之中。
當然,這些過于理想化的場景目前還只能存在于科幻作品中,實踐中的可解釋AI不論在技術上還是在體驗上都還沒達標,但產業的發展已經起步并快速成為行業熱點。剛剛過去的2021年,被業內專家公認為是AI的可解釋元年,而不僅僅是在學界,產業界也在積極探索讓AI更加透明、可解釋。
其實,人工智能的可解釋以及科技倫理等問題已經成為AI領域的必選項,2021年的“十四五”規劃里面也明確強調要健全科技倫理的體系。國外主流的科技公司很早就成立了自己內部的科技倫理委員會,同時還在積極研發相關的技術解決方案。
國內的互聯網企業也開始采取類似的做法,如美團兩次發文闡釋外賣配送的相關規則,微博也公開了的熱搜算法規則等。在了解什么是可解釋性AI之前,我們需要明白一個概念:可解釋性。
從廣義角度講,可解釋性就是當我們需要解決一件事情或者對其做決策的時候,我們需要從這件事中獲得可以足夠理解能幫助我們做決策的信息。比如說,在科學研究中,當科學家們面臨一個新的技術的時候,需要查閱大量資料來了解這個技術的現狀和基本概念,從而對接下來的研究方向做出指導。
相反的,如果在一些場景中我們無法獲得足夠的信息,那它對我們來說就是不可解釋的,在AlphaGo大戰柯潔一戰中,AlphaGo被輸入的指令是“贏得比賽”,但是它在比賽過程中思考下一步棋應該怎樣走的原理,我們不得而知。具體到機器學習領域,這種輸入的數據和輸出答案之間的不可觀察的空間通常被稱為“黑箱”。AI的算法“黑箱”,有時候甚至連開發人員都不能很好地去理解算法運作的具體細節,這就導致了AI模型的透明度和可解釋性的問題。
如果不解決這兩個問題,不僅影響用戶對AI應用的信任,而且也可能會帶來算法歧視、算法安全和算法責任等方面的相關問題。AI可解釋性問題之所以受到重視,主要因為AI的發展雖然變得越來越強大,但也變得越來越“黑”,再者AI雖然變得越來越實用,其可靠性和應用范圍也得到提高。
“在一些重要的應用領域,對于AI可信任性、安全性等方面的要求也越來越高,可解釋性就是滿足上述要求的認知基礎。事實上,機器學習模型通常被認為是無法解釋的黑匣子;深度學習中使用的神經網絡是人類最難理解的部分;偏見(通常基于種族、性別、年齡或位置)一直是訓練AI模型所面臨的長期風險。
此外,由于生產數據與訓練數據不同,AI模型性能可能會受到影響甚至降低。這使得持續監控和管理模型以促進AI可解釋性變得至關重要。可解釋的AI有助于促進最終用戶的信任、模型可審計性和AI的高效使用,同時還降低了使用AI所面臨的合規性、法律、安全和聲譽風險。對于用戶來說,AI可以幫助他們做決定,但是理解為什么要做這個決定也是非常有必要的。尤其是在軍事、金融安全、和醫療檢測等領域,如果不能理解AI的決策行為,一旦AI失手,將會極大的損失用戶的利益。對于AI系統開發者來說,AI的可解釋性可以幫助他們在AI系統出現問題的時候更加精準的找到問題的根源所在,省去“地毯式排查”需要耗費的人力和時間,極大的提高開發效率。
另外,對于企業來說,深入了解AI做出決策的原理有利于保證決策的公平性,維護品牌和公司的利益。除了以上幾點之外,2018年,歐盟在GDPR(GeneralData Protection Regulation歐盟一般數據保護條例)上面要求,AI的算法如果參與決定,則必須要有解釋的能力。
政府機構對用戶數據隱私的保護監管,也讓企業和研究機構對可解釋性AI愈加重視。AI想要模擬人的智力,就需要像人一樣學習如何思考、如何解釋。
每個人都具備顯性的知識和隱性的知識,其中顯性知識就是我們后天習得的計算能力、邏輯判斷能力,而隱性的知識就是我們的直覺、對一件事情的主觀看法。人在做決定的時候,可以做到將兩種知識有效結合在一起做出判斷,但是當我們做出解釋的時候,這個解釋一定是要顯性的才可以被別人理解。現階段AI在深度學習領域,只做到了通過概率模型來獲得隱性的知識,但是在其他領域,還有許多知識圖譜等系統,在模擬顯性知識。
對于AI下一步的發展和應用落地來說,現階段最大的挑戰,就是如何有效的在處理問題時候,做到將顯性知識和隱性知識二者結合,輸出結果。目前來看,國內企業在可解釋AI實踐方面還比較零碎,沒有達到系統化的程度,但就整體而言,產業一直都是朝著可解釋的方向有發展。比如在醫療衛生領域,可以加速診斷、圖像分析和資源優化,提高患者護理決策的透明度和可追溯性,同時還能簡化藥品審批流程。
在金融服務領域,通過透明的貸款和信貸審批流程改善客戶體驗,加快信用風險、財富管理和金融犯罪風險評估,加速解決潛在的投訴和問題,提高對定價、產品推薦和投資服務的信任度。在刑事司法領域,則可以優化預測和風險評估流程。在DNA分析、監獄人口分析、欺詐檢測和犯罪預測方面使用可解釋的AI加速解決問題。當今時代,人們迫切需要可解釋的AI,而“負責任”和“可解釋”的AI也確實將會是取得利益雙方信任及滿足未來合規需求的基石,但想要實現這一目標無疑是道阻且長的。
AI不應取代人類決策,它應該幫助人類做出更好的決策。如果人們不相信AI系統的決策能力,這些系統就永遠不會得到廣泛采用。為了讓人類信任AI,系統不能將所有秘密都鎖定在黑匣子里,可解釋AI恰恰提供了這種必要的解釋。
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