Most AI systems are black boxes generating reasonable outputs for given inputs. Some domains, however, have explainability and trustworthiness requirements that cannot be directly met by these approaches. Various methods have therefore been developed to interpret black-box models after training. This paper advocates an alternative approach where the models are transparent and explainable to begin with. This approach, EVOTER, evolves rule-sets based on simple logical expressions. The approach is evaluated in several prediction/classification and prescription/policy search domains with and without a surrogate. It is shown to discover meaningful rule sets that perform similarly to black-box models. The rules can provide insight to the domain, and make biases hidden in the data explicit. It may also be possible to edit them directly to remove biases and add constraints. EVOTER thus forms a promising foundation for building trustworthy AI systems for real-world applications in the future.


翻译:大多数AI系统都是为特定投入产生合理产出的黑盒,但有些领域具有解释性和可信赖性要求,这些要求无法直接由这些方法满足,因此,已经制定了各种方法来解释培训后的黑盒模型。本文主张一种替代方法,即模型透明和可以解释。EVOTER(EVOTER)这个方法基于简单的逻辑表达方式发展规则集。这个方法在若干预测/分类和处方/政策搜索域中加以评价,并且没有替代功能。它显示它发现了与黑盒模型相似的有意义的规则集。规则可以提供对域的洞察力,使数据中隐藏的偏差变得明确。也可以直接编辑它们,以消除偏见和增加限制。EVOTER因此为今后建立可靠的用于现实世界应用的AI系统奠定了良好的基础。

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在科学,计算和工程学中,黑盒是一种设备,系统或对象,可以根据其输入和输出(或传输特性)对其进行查看,而无需对其内部工作有任何了解。 它的实现是“不透明的”(黑色)。 几乎任何事物都可以被称为黑盒:晶体管,引擎,算法,人脑,机构或政府。为了使用典型的“黑匣子方法”来分析建模为开放系统的事物,仅考虑刺激/响应的行为,以推断(未知)盒子。 该黑匣子系统的通常表示形式是在该方框中居中的数据流程图。黑盒的对立面是一个内部组件或逻辑可用于检查的系统,通常将其称为白盒(有时也称为“透明盒”或“玻璃盒”)。
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