在可见的将来,人类不会接受不可解释的AI医疗结果,无论是美国FDA还是中国NMPA,对AI医疗的可解释性都提出了很高要求。 这已成为医疗AI产品获批上市绕不开的监管硬门槛。对深度学习模型而言,可解释性并非锦上添花,而是审批流程中的核心审查项——企业必须在产品设计之初就将可解释性融入架构,而非事后补救。

监管为何紧盯可解释性

医疗AI面临一个根本性矛盾:当前主流的深度学习技术路线,其内部工作机制并不透明。以ChatGPT为例,研究人员使用梯度下降等算法训练拥有1500亿个参数的人工神经网络,但对于其中的细节其实并不掌握——OpenAI CEO萨姆·阿尔特曼在公开访谈中坦言,ChatGPT为何会出现归纳推理能力,研究者自己搞不明白。

这与医疗场景的严肃性直接冲突。医学领域的可解释性,实质上要求AI的工作流程和人类对医学问题的认知一致,或者其工作流程可以被人类所理解。但深度网络在挖掘因果性方面其实是弱项,即使网络真的构造了一条看起来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这个因果性。

可解释性的技术实现路径

AI存在两大类技术路线:一类是基于模型的运算能力(如知识图谱、深蓝),工作原理有严格的数学定义,因此是可解释的;另一类是基于神经网络模型的训练(如深度学习、阿法狗),目前人们只知其基本逻辑,内部如何相互影响并不清楚,工作原理尚未得到严格的数学定义。

对于医学影像AI而言,可解释性要求其工作流程与人类认知一致。但完成目标任务的途径本质上有无穷多条,不可能要求任意一条途径都满足人类的理解模式。因此,当前阶段寻求可解释性,实质上是在追求人类对网络结构设计如何与医学问题自身逻辑匹配——这本质上考验的是人类自己对医学问题的理解深度。

常见问题

深度学习模型是否永远无法满足医疗监管要求?

并非如此。可解释性可以从两个层面理解:工具的工作原理可解释,与具体工作流程的可解释性。监管要求的是前者——企业可以通过人为的网络结构设计,构造与人类已知认知匹配的工作流程,使AI的判断逻辑能被医学专家理解和审核。

规则引擎与深度学习的混合架构是否是可行路径?

基于模型的运算能力天然具备可解释性,而深度学习擅长处理复杂模式识别。将两者结合,用可解释的规则层承载关键医学逻辑、用深度学习处理感知类任务,是当前业内较具代表性的合规设计思路。具体架构选择需结合产品目标与监管沟通结果确定。

可解释性是否会限制AI医疗的诊断能力?

可解释性要求的是工作流程可被人类理解,而非AI必须完全复刻人类思维。正如人可以用不同于鱼的方式游泳,AI也可以用不同于人类的机制实现智能。关键在于找到一条符合人类认知特征的路径,并持续验证其与医学因果逻辑的一致性。