在医学影像 AI 领域,可解释性的要求并非一套统一标准,而是随应用场景中人类医学认知的成熟度而显著分化。针对医学影像 AI 问题,可解释性本质上是要求其工作流程与人类对医学问题的认知一致,或至少可被人类理解。人类对某类影像征象的因果认知越成熟,AI 工作流程就越容易被设计成与之一致,落地难度相对更低;反之,认知尚不清晰的场景,可解释性要求反而更严苛,落地优先级也更靠后。

为什么可解释性要求会“因场景而异”

深度网络与深度学习在挖掘因果性方面本身就是弱项。即便网络构造出一条看似符合人类认知的逻辑链路,更大可能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,现阶段追求可解释性,实质上是在追求人类对网络结构的设计如何与医学问题自身的逻辑相匹配。它考验的仍是人类自己对医学问题的理解程度。极少可能出现人类对相应医学问题尚无足够了解、却通过网络训练发现一条此前未知逻辑链条的情况;即便有所发现,也更可能是相关性而非因果性,仍需人类进一步验证。

认知成熟度如何决定落地难度

由此可以推出一条清晰的逻辑:可解释性的实现难度,取决于人类对该医学问题认知的成熟度。

  • 当人类对某类影像判读的因果链条已有较清晰共识时,网络结构设计可以对齐这套认知,工作流程更容易被理解,商用推进的条件相对成熟。
  • 当人类对该问题的认知本身仍不充分时,可解释性要求就变成了一种循环论证——从人类自己对问题的理解出发设计网络,再构造一个与已知认知匹配的工作流程。此时可解释性难以真正落地,商用顺序自然靠后。

需要说明的是,完成目标任务的途径本质上有无穷多条,这些途径都可以完成任务,因此不可能要求任意一条途径都满足人类的理解模式。找到一条符合人类认知特征的途径,并不等于不符合该特征的途径就不可用。

常见问题

医学影像 AI 的可解释性,是否等于要求 AI 像医生一样思考?

不完全等同。它要求的是工作流程与人类对医学问题的认知一致,或可被人类理解。但由于完成任务途径无穷多,无法要求每一条途径都符合人类理解模式。

为什么可解释性在不同影像场景中难度差异明显?

因为难度取决于人类对该医学问题认知的成熟度。认知越成熟,网络结构越容易对齐已知逻辑;认知不充分时,可解释性更接近循环论证,落地更难。

深度学习能否自行发现人类未知的医学因果链条?

目前深度网络在挖掘因果性方面是弱项。即便训练中有所发现,也更可能是相关性而非因果性,仍需人类进一步验证。