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可解释人工智能的范畴论基础:一种统一理论

人工智能 2023-09-19 v3 机器学习 机器学习

摘要

可解释人工智能(XAI)旨在满足人类对安全可靠人工智能系统的需求。然而,大量综述强调了关键XAI概念缺乏严格的数学形式化——特别是“解释”一词至今仍无精确定义。为弥补这一空白,本文利用基础扎实的范畴论形式化方法,首次给出了关键XAI概念与过程的数学严格定义。我们证明所提出的范畴论框架能够:(i)对现有的学习方案与架构进行建模,(ii)形式化地定义“解释”一词,(iii)为XAI分类法建立理论基础,以及(iv)分析解释方法中常被忽视的方面。因此,我们的范畴论框架促进了人工智能技术的伦理与安全部署,标志着迈向可解释人工智能坚实理论基础的重要一步。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.14094,
  title  = {Categorical Foundations of Explainable AI: A Unifying Theory},
  author = {Pietro Barbiero and Stefano Fioravanti and Francesco Giannini and Alberto Tonda and Pietro Lio and Elena Di Lavore},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.14094},
  year   = {2023}
}