深度网络在因果挖掘上的弱项,恰恰构成了AI医疗可解释性技术路线的核心挑战,而围绕这一挑战的解法——从人类认知出发构造可解释链路、以数据与算法双重壁垒构建竞争护城河——正是当前行业竞争壁垒所在。在可见的将来,监管机构(如FDA、NMPA)对AI医疗的可解释性都提出了很高要求,这使得可解释性不仅是技术问题,更是产品落地的准入门槛。
深度网络的因果性困境
AI发展形成了两大类技术路线:一类是基于模型的运算能力(如知识图谱),其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),目前人们只知道其基本逻辑,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。
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是个弱项。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,更大可能上也是通过人为的网络结构设计获得的,而不是机器学习本身发掘了这个因果性。
可解释性的技术路线与壁垒
针对医学影像AI问题,可解释性说白了就是要求其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。然而,由于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。
这一阶段寻求可解释性,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的逻辑匹配。这构成了数据与算法的双重壁垒:
| 壁垒维度 | 具体表现 |
|---|---|
| 数据壁垒 | 需要人类对医学问题有足够深入的理解,才能设计出符合认知的网络结构 |
| 算法壁垒 | 即使网络有所发现,大概率是相关性而非因果性,还需人类进一步验证 |
常见问题
深度网络能否自主发现未知的医学逻辑?
极少可能。极少出现人类在对相应医学问题没有足够了解的前提下,通过网络训练发现一个以前未知的逻辑链条。就算有所发现,大概率是相关性而非因果性,还需要人类去进一步验证。
可解释性是否构成循环论证?
从某种意义上是的。可解释性从人类自己对问题的理解出发设计网络,构造一个与人类已知认知匹配的网络工作流程。这不等于说不符合人类认知特征的途径就不可用,只是监管和临床接受度更偏向可解释的路径。
可解释性的竞争壁垒在哪里?
壁垒在于人类对医学问题本身的认知深度与网络结构设计的匹配能力。谁能更准确地将医学逻辑转化为网络结构,谁就掌握了可解释性技术路线的主动权。这种能力既需要深厚的医学知识,也需要对深度学习理论的透彻理解,两者缺一不可。