AI医疗的因果性弱项之所以成为行业关键拐点,在于技术路线从基于严格数学定义、可解释的符号运算(如深蓝),转向了基于神经网络训练、内部机制尚不明确的深度学习(如阿法狗)。这种转变让AI在医学影像等场景中展现出强大能力,但其“黑箱”特性也直接与监管对可解释性的高要求产生冲突,从而倒逼整个行业重新审视技术演进与产品化路径。

从符号运算到深度学习:可解释性的分水岭

AI发展形成了两大类技术路线。第一类是基于模型的运算能力,以知识图谱和深蓝为代表,其工作原理有严格的数学定义,因此是可解释的。第二类是基于神经网络模型的训练,以阿法狗和ChatGPT为代表,通过确定人工神经模型并训练调节参数来工作。人们目前只知其基本逻辑,但内部如何相互影响并不清楚,其工作原理尚未得到严格的数学定义,因而不具有可解释性。这类似于古代工匠知道黑火药的制备方法,却无法解释其中的化学原理。

因果性挖掘:AI医疗的短板与监管焦点

在可见的将来,人类不接受AI医疗的“涌现”,无论是FDA还是NMPA,都对AI医疗的可解释性提出了很高要求。针对医学影像AI,可解释性说白了就是要求其工作流程与人类对医学问题的认知一致,或能被人类理解。然而,医学领域的可解释性实际上要求看到因果关系,而深度网络和深度学习在挖掘因果性方面恰恰是个弱项。即使网络构造出看似符合人类认知的逻辑链路,更大可能也是通过人为的网络结构设计获得的,而非机器学习本身发掘了因果性。这意味着,寻求可解释性实质上是在考验人类自己对医学问题的理解,极少可能通过网络训练发现以前未知的逻辑链条——就算有所发现,也多为相关性而非因果性,仍需人类进一步验证。

常见问题

为什么深度学习在AI医疗中难以挖掘因果性?

深度学习通过训练参数调节神经网络,但其内部工作流程尚未得到严格数学定义,不具备可解释性。由于医学领域的可解释性要求看到因果关系,而深度网络在挖掘因果性上是弱项,因此即便网络输出正确结果,也更多是依赖人为网络结构设计,而非机器学习自发发现的因果逻辑。

可解释性对AI医疗产品审批意味着什么?

FDA和NMPA等监管机构对AI医疗的可解释性提出了很高要求。在因果性挖掘成为短板的情况下,产品化进程面临更大挑战:开发者需要从人类对医学问题的理解出发设计网络结构,以构造与已知认知匹配的工作流程,这本质上是一个循环论证的过程,也决定了审批路径的严格与审慎。

深度学习时代,AI医疗的因果性弱项会如何演进?

目前来看,要求深度学习具备严格的可解释性,实质上是考验人类对网络结构设计与医学问题逻辑的匹配能力。即便AI有所发现,也多是相关性而非因果性,需要人类进一步验证。这一拐点将持续影响行业的技术路线选择与监管框架的完善方向。

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