當機器人逐漸深入交通、醫療與製造等關鍵場域,決策是否可信,成為不可忽視的核心問題。可解釋性人工智慧(XAI)正為黑盒系統帶來更多透明與理解的可能,並重新定義人類與機器人之間的信任與協作關係。
隨著可解釋性人工智慧(Explainable AI, XAI)的興起,這個問題的答案正逐漸成為一句篤定的:能。
XAI正成為人機協作的關鍵支撐技術,它能讓機器人系統的決策過程變得透明可見。XAI不僅能增強使用者對機器人的信任,還能提升系統安全性、促進更高效的人機協作,並為更完善的倫理監管提供保障。
XAI定義機器人發展新方向
為自主決策建立信任
無人機、配送機器人等自主機器人可在無需人工干預的情況下做出即時決策,但其行動背後的邏輯往往模糊不清。
XAI能讓機器人解釋自身行為。例如,一台需要重新規劃路線的配送機器人,可清晰說明決策依據:「道路前方有10名行人及3輛停放的自行車,右方只有2名行人,為節省時間,我將向右轉彎。」這種決策透明度,正是實現更安全、更可靠自主運行的核心基礎。
從黑盒子到玻璃箱
現代機器人常依賴深度學習模型,而此類模型往往處於黑盒狀態。在自動駕駛、機器人手術等高風險場景中,理解決策背後的邏輯不僅是較佳選擇,更逐漸成為法規要求。
XAI能將黑盒子轉化為玻璃箱,清晰呈現機器人優先考量的因素及背後原因。例如,在自動駕駛車輛中,顯著圖(Saliency Map)可利用色彩梯度,依風險等級突顯周邊物體,進而簡化合規與除錯流程。
強化人機協作
人機協作在製造業、災害回應、物流及養老照護等領域的應用正不斷推進。然而,高效協作的前提是無縫溝通。XAI在此扮演翻譯者的角色,將複雜的機器人邏輯轉化為人類可理解、可據此行動的解釋。
若機器人突然改變作業流程,人類協作夥伴可能會感到困惑。而藉由XAI,機器人可清晰說明自身行為改變的原因:「我檢測到某個零件位置偏移,因此調整了裝配流程。」如此的回饋能協助人類協同調整自身操作,既可化解困惑、減輕工作壓力,最終還能提升作業效率與安全性。
設計可解釋的學習系統
機器人透過強化學習、模仿學習或自我調整控制系統等先進技術實現學習。儘管這些方法能讓機器人達到高性能水準,但其內在決策邏輯往往難以被理解。
XAI在追求性能的同時強調可解釋性,藉由獎勵解釋模型與行為總結方法,將機器人所學任務轉化為簡潔易懂的洞察。此外,可解釋性策略能限制演算法僅產生基於規則的輸出,使得輸出更易於追溯,讓機器人系統更易於理解、更值得信賴。
將可解釋性融入倫理考量
機器人正日益涉足執法、招募、醫療健康等敏感領域。XAI能夠揭露自動化決策中的偏見,協助稽核,並確保決策過程的可追溯性。
例如,當醫療機器人提醒患者存在高心臟病風險時,需依據背後的事實,如低密度脂蛋白膽固醇(LDL)水準偏高,為該判斷提供依據。如此透明度對獲得患者信任、確保患者充分知情十分重要。
以可解釋性重塑人機協作未來
將XAI融入機器人技術,不僅是一次技術層面的升級,更需要向透明化與可追溯性實現更深層次的轉變。隨著XAI技術在機器人系統中快速普及,使用者將能更深入地理解機器人思考與行動的方式及原因。
透過XAI,人類與機器人將可望建構高效、安全且負責任的未來協作模式。而此一目標的實現途徑在於提升信任水準、優化溝通機制,並堅持符合倫理的實踐原則。在這段持續演進的人機協作關係中,理解是基石,而可解釋性便是關鍵所在。
(本文作者為ADI機器學習與邊緣AI資深工程師)