黑火药可制备却难解释,这一类比精准刻画了当前AI医疗的处境——训练法AI能给出有效结果,但其内部工作机理尚未得到严格的数学定义,不具备可解释性。这对AI医疗产业链的启示在于:在可见的将来,人类不会接受AI医疗的“涌现”,产业链各环节必须在承认可解释性局限的前提下,通过明确分工与临床验证实现落地,而非等待原理完全清晰后再行动。

可解释性的边界:从黑火药到神经网络

古代中国工匠知道黑火药的制备方法,却无法解释其中的化学原理。这与当前主流AI技术路线高度相似:基于神经网络模型的训练法(如深度学习)是目前的主流,但人们目前只知其基本逻辑,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。即便是ChatGPT这类大模型,研究者也坦言对其为何出现归纳推理能力并不完全掌握。

在AI医疗领域,监管方(如FDA、NMPA)对可解释性提出了很高要求。但可解释性本质上需要从深度学习理论角度提供,不存在针对某个特定应用的深度网络可解释性。面向问题的算法处理流程的可解释性,与构造这个算法的过程的可解释性,是两回事。

产业链分工:各司其职弥补认知空白

正是这种可解释性的结构性局限,决定了AI医疗产业链必须形成清晰的协作分工:

  • 底层模型提供者:负责网络结构设计与训练优化。由于深度网络在挖掘因果性方面是弱项,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。这一环节的核心任务,是将人类对医学问题的理解编码进模型架构。
  • 中间应用开发商:承担将模型能力转化为临床可用产品的职责,包括数据闭环的构建与临床验证方案的设计。面对不可解释的“黑盒”,应用层需要通过大量真实场景测试来验证有效性,用结果数据弥补原理认知的空白。
  • 终端医疗机构:作为最终使用者,依靠临床经验与专业判断对AI输出进行把关。医学领域的可解释性实质上是要求看到因果关系,而深度学习在挖掘因果性方面是弱项,因此医生的专业介入不可或缺。

经验传承与信任构建

黑火药时代,工匠通过代际经验传承维持技艺,而非依赖化学理论。AI医疗产业链同样需要这样的知识传递机制:当模型原理无法完全解释时,产业链各环节通过临床验证数据、使用经验积累和流程规范来构建信任。这种信任不建立在“理解原理”之上,而建立在“结果可验证”之上。

值得注意的是,现阶段寻求可解释性,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如何理解医学问题,而非期待AI发现人类未知的逻辑链条。产业链各环节应清醒认识到:可解释性更像一个从人类认知出发的循环验证过程,而非AI自主产生的新知识发现。

常见问题

AI医疗的“可解释性”具体指什么?

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。但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。

可解释性不足是否意味着AI医疗无法落地?

并非如此。正如古代工匠虽不懂化学原理仍能制备黑火药,AI医疗可以通过产业链分工来弥补认知空白:底层负责模型设计、中层负责验证与转化、临床层负责专业把关,以结果验证替代原理透明。

为什么AI医疗监管部门对可解释性要求如此严格?

监管方对可解释性的高要求,源于医疗决策涉及生命健康的特殊性。但需要认识到,深度网络在挖掘因果性方面是弱项,目前寻求可解释性实质上是在追求人类对网络结构设计与医学问题自身逻辑的匹配,这需要产业链各环节共同推进。