人工智能：通过可解释人工智能 (XAI)、热图、代理模型或其他解决方案使人工智能黑匣子变得易于理解、易于理解和解释

康拉德·德军总部

5个月前

人工智能：通过可解释的人工智能 (XAI)、热图、代理模型或其他解决方案使人工智能的黑匣子变得易于理解、易于理解和解释 - 图片：Xpert.Digital

🧠🕵️‍♂️ AI 之谜：黑匣子的挑战

🕳️🧩 黑盒人工智能：现代技术（仍然）缺乏透明度

所谓的人工智能（AI）“黑匣子”代表了当前的一个重大问题，即使是专家也常常面临着无法完全理解人工智能系统如何做出决策的挑战。缺乏透明度可能会导致严重问题，特别是在经济、政治或医学等关键领域。依靠人工智能系统进行诊断和推荐治疗的医生或医疗专业人员必须对所做的决定充满信心。然而，如果人工智能的决策不够透明，在人类生命可能受到威胁的情况下，就会出现不确定性和潜在的缺乏信任。

透明度的挑战🔍

为了确保人工智能的全面接受和完整性，必须克服许多障碍。人工智能的决策过程必须设计得易于人们理解和理解。目前，许多人工智能系统，特别是那些使用机器学习和神经网络的系统，都基于复杂的数学模型，这些模型对于外行人来说很难理解，但对于专家来说通常也是如此。这导致将人工智能的决策视为一种“黑匣子”——你看到结果，但不明白它是如何产生的。

因此，对人工智能系统可解释性的需求变得越来越重要。这意味着人工智能模型不仅需要提供准确的预测或建议，还应该被设计为以人类可以理解的方式揭示潜在的决策过程。这通常被称为“可解释的人工智能”（XAI）。这里的挑战是许多最强大的模型，例如深度神经网络，本质上很难解释。尽管如此，已经有很多方法可以提高人工智能的可解释性。

可解释性的方法🛠️

其中一种方法是使用替代模型或所谓的“替代模型”。这些模型试图通过更容易理解的更简单的模型来模拟复杂的人工智能系统的工作原理。例如，可以使用决策树模型来解释复杂的神经网络，该模型不太精确但更容易理解。这些方法可以让用户至少大致了解人工智能是如何做出特定决策的。

此外，人们越来越努力提供视觉解释，例如通过所谓的“热图”，它显示哪些输入数据对人工智能的决策有特别大的影响。这种类型的可视化在图像处理中特别重要，因为它清楚地解释了人工智能为了做出决定而特别关注图像的哪些区域。这些方法有助于提高人工智能系统的可信度和透明度。

重要应用领域📄

人工智能的可解释性不仅对各个行业，而且对监管机构都具有重要意义。公司不仅依赖其人工智能系统高效工作，而且还合法且合乎道德地运作。这需要完整的决策记录，尤其是在金融或医疗保健等敏感领域。欧盟等监管机构已经开始对人工智能的使用制定严格的法规，特别是在安全关键应用中使用时。

此类监管努力的一个例子是 2021 年 4 月提出的欧盟人工智能法规。此举旨在规范人工智能系统的使用，特别是在高风险领域。使用人工智能的公司必须确保其系统可追溯、安全且不受歧视。尤其是在这种背景下，可解释性起着至关重要的作用。只有能够透明地理解人工智能决策，才能尽早发现并纠正潜在的歧视或错误。

社会的认可🌍

透明度也是人工智能系统被社会广泛接受的关键因素。为了提高接受度，必须提高人们对这些技术的信任。这不仅适用于专业人士，也适用于经常对新技术持怀疑态度的普通公众。人工智能系统做出歧视性或错误决策的事件动摇了许多人的信任。一个众所周知的例子是在扭曲的数据集上训练的算法，随后再现了系统偏差。

科学表明，当人们了解决策过程时，他们更愿意接受某个决定，即使这个决定对他们来说是负面的。这也适用于人工智能系统。当人工智能的功能得到解释并变得易于理解时，人们就更有可能信任和接受它。然而，缺乏透明度在开发人工智能系统的人和受其决策影响的人之间造成了差距。

人工智能的未来可解释性🚀

未来几年，使人工智能系统变得更加透明和易于理解的需求将继续增加。随着人工智能继续传播到越来越多的生活领域，公司和政府能够解释其人工智能系统做出的决策将变得至关重要。这不仅是一个接受的问题，也是一个法律和道德责任的问题。

另一种有前途的方法是人与机器的结合。人类专家与人工智能算法密切合作的混合系统可以提高透明度和可解释性，而不是完全依赖人工智能。在这样的系统中，人类可以检查人工智能的决策，并在必要时在对决策的正确性存疑时进行干预。

AI的“黑匣子”问题必须克服⚙️

人工智能的可解释性仍然是人工智能领域最大的挑战之一。必须克服所谓的“黑匣子”问题，以确保人工智能系统在从商业到医学的所有领域的信任、接受和完整性。公司和当局面临着开发强大且透明的人工智能解决方案的任务。只有通过易于理解和理解的决策过程才能获得完全的社会接受。最终，解释人工智能决策的能力将决定这项技术的成败。