人工智能是否足够可信,能够帮助我们抗击新冠肺炎?

A woman wearing protective gloves, as a preventive measure against the coronavirus disease (COVID-19), uses her mobile phone in central Kiev, Ukraine April 7, 2020. REUTERS/Gleb Garanich - RC2QZF9D91T3
To use AI to respond to COVID-19, we first must ask the right questions.Image: REUTERS/Gleb Garanich
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  • 人工智能(AI)或可帮助我们应对新冠肺炎疫情。

  • 但首先,我们必须认真审视其可靠性、安全性和公平性。

  • 以下介绍我们如何共同设计人工智能系统审计框架。

设想这样一个假设情境:一位国家元首会见一家健康科技初创企业的创始人。该企业声称,他们设计了一款由人工智能(AI)驱动的应用程序,可以预测哪些新冠肺炎患者更有可能发展为严重呼吸系统疾病。从健康和经济角度看,事关重大。此外,时间紧迫。

接下来应该怎么做?

全球确诊病例超过100万例之际,这样一款应用程序将会是有益的工具。它可以协助医生进行病床分配决策,并改善患者流转管理。如果配合在已发现感染的地点以及机场、火车站等战略地点开展大规模检测,这类工具理想情况下可以帮助防止医院过度拥挤,并有助于放宽社交距离规定。

目前还没有此类工具投入使用,不过纽约大学的一组研究人员正在开发类似的工具类似的。尽管如此,让我们继续这一思想实验,以理解人工智能带来的治理挑战,以及为何在危机时刻开展审计、确保问责至关重要。

尽职调查始于提出正确的问题。

面对这类假设应用等新技术解决方案,任何领导者都必须提出三个主要问题。首先,应用程序可靠吗?其次,它安全吗?最后,它公平吗?这些问题又引出一系列相关问题,涉及所考虑的可靠性、安全性和公平性定义,以及相应的评估指标。

理想情况下,对这些问题的回答应能为这类人工智能系统的审计提供依据;也就是说,研究委员会或任何受委任且具备相应能力的第三方,都应能够通过审查适当的文档,评估该系统是否可信。

遗憾的是,在实践中,获取并审查此类文档可能颇具挑战。相关困难主要与深度学习(DL)——机器学习的一个子类——以及人工智能行业的成熟程度有关。

只要提出有关可靠性、安全性和公平性的正确问题,人工智能就能帮助我们应对新冠肺炎。

机器学习是一种强大但有限的统计技术。

从本质上说,深度学习(DL)是一种统计技术,它利用多层神经网络,根据样本数据对模式进行分类。借助人类生成和机器生成的数据呈指数级增长,深度学习系统已在多个领域取得令人瞩目的突破,尤其是在计算机视觉和语音识别领域。

这些成果在一些重要方面令人瞩目,但在另一些方面也存在局限。首先,深度学习系统向来以不透明著称。事实上,人们难以用通俗语言解读其逻辑。如果我们要依靠自动化系统协助作出关键决策,例如判断哪位患者需要重症监护,这些系统就必须让医生和患者都能理解 。在实践中,这意味着在此类应用程序的规划、设计和开发过程中纳入医生和患者的观点,使他们能够参与决策过程。

此外,数据是深度学习学习过程的核心。深度学习所依赖的知识主要来自训练集所识别出的模式;训练集通常是带标签的数据,也就是用于训练预测模型的初始临床数据集。这又带来了隐私和数据完整性方面的挑战:确保准确的带标签临床数据得到妥善维护和保护相当困难。

人工智能服务的文档编制尚无标准化流程。

更根本地说,评估人工智能时,“适当”究竟意味着什么?是关于训练数据集的信息吗?是对模型的描述,包括其性能特征和潜在缺陷吗?全面的风险评估框架又该如何纳入偏见缓解策略?

回答这个问题尤其困难,部分原因在于,当前人工智能行业尚无记录人工智能系统的标准化流程。与软件行业不同,软件公司早已建立成熟流程,以提高服务的透明度并确保问责(包括设计文档、性能测试和网络安全规程);人工智能从业者仍在摸索这些流程应当是什么样。这种标准化规程的缺失,既提醒我们这一领域尚处于发展早期,也体现了这一点。

前进之路

鉴于人工智能正在高风险领域迅速普及,“我们如何通过审计框架确保人工智能得到可信赖的使用?”这一问题重要至极,不能只交由行业处理。另一方面,相关应对方式因具体应用场景而异,需要深入了解所引入的系统,因此仅靠政策制定者无法解决这一问题。

只有真正的多方利益相关者参与进程,才能给出令人满意的答案。在世界经济论坛,我们已为这一目标采取切实行动:建立一个由政策制定者、公民社会、行业参与者和学术界组成的社群,共同设计人工智能系统审计框架。

只有携手合作,我们才能为新冠肺炎患者打造一种可接受实质性审计的人工智能,并帮助世界抵御和应对全球风险。

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