Vertrauen und maschinelles Lernen: Vertrauen aufbauen
Überlegen, wie man Vertrauen in maschinelles Lernen aufbauen kann.
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Inhaltsverzeichnis
- Die Herausforderung des Vertrauens im maschinellen Lernen
- Die Bedeutung des Vertrauensverständnisses
- Was ist verdientes Vertrauen?
- Vorgeschlagenes Rahmenwerk zur Vertrauensbildung
- Nutzerdatenvalidierung
- Festlegung der Zielsetzungen
- Referenzstandards
- Das Verständnis des Glaubenssprungs
- Praktische Anwendungen
- Vertrauen durch Feedback aufbauen
- Ergebnisse messen
- Die Ergebnisse der Pilotstudie
- Vertrauensniveaus der Teilnehmer
- Verbesserte Schlafresultate
- Die Rolle der Expertenvalidierung
- Fazit
- Originalquelle
- Referenz Links
Vertrauen ist super wichtig, damit Leute neue Technologien annehmen, vor allem im Bereich des maschinellen Lernens (ML). Viele finden es schwer, ML-Systemen zu vertrauen, weil sie nicht ganz verstehen, wie die Dinger funktionieren. Vertrauen kann man als Glauben an etwas sehen, aber es ist schwer, dieses Vertrauen genau zu messen oder zu steuern. Die meisten Nutzer merken gar nicht, wie viel Vertrauen sie in ML-Systeme setzen, wenn sie sich entscheiden, sie zu nutzen.
Leute neigen dazu, Automatisierung zu vertrauen, wenn sie glauben, dass sie ihnen in unsicheren oder riskanten Situationen helfen wird. Dieses Vertrauen variiert jedoch von Person zu Person, basierend auf ihrem Hintergrund, ihren Erfahrungen und sogar ihrer Persönlichkeit. Wenn Nutzer über die Zeit mit Technologie interagieren, können sie eine Art Vertrauen aufbauen, das auf ihren Erfahrungen beruht – je mehr sie die Technologie nutzen, desto mehr lernen sie, sich darauf zu verlassen.
Vertrauen zu verstehen, umfasst nicht nur rationale Überzeugungen, sondern auch emotionale Faktoren. Vertrauen wird beeinflusst von der Meinung der Nutzer darüber, wie gut ein System funktioniert, wie klar sie den Prozess verstehen und ob sie das Gefühl haben, dass der Zweck der Technologie mit ihren eigenen Zielen übereinstimmt. Dieser Artikel geht auf die Herausforderungen ein, Vertrauen im maschinellen Lernen aufzubauen und teilt einen neuen Ansatz, um Vertrauen einfacher zu schaffen und zu messen.
Vertrauens im maschinellen Lernen
Die Herausforderung desViele Leute sind zögerlich, ML-Systemen zu vertrauen. Vertrauen wird oft mit Sicherheit und Zuverlässigkeit in Verbindung gebracht. Wenn Nutzer ML verwenden, fühlen sie sich möglicherweise verletzlich, weil sie von einer Technologie abhängen, die sie nicht vollständig verstehen. Ausserdem haben Menschen oft widersprüchliche Gefühle, wenn sie Technologie bewerten. Sie erkennen vielleicht die Vorteile von ML in Bezug auf Leistung, sind aber trotzdem unsicher, ob sie dem System vertrauen können.
ML ist anders als traditionelle Technologie, da es oft Automatisierung beinhaltet, die über die direkte Kontrolle des Menschen hinausgeht. Diese Verschiebung in der Kontrolle kann zu einem Gefühl der Unruhe führen. Nutzer könnten befürchten, dass das System nicht in ihrem besten Interesse handelt.
Ausserdem haben Menschen unterschiedliche Weisen, Dinge zu verstehen. Wenn Erklärungen darüber, wie ein ML-System funktioniert, nicht mit den bestehenden Überzeugungen oder dem Wissen der Nutzer übereinstimmen, kann das zu weiterem Misstrauen führen. Oft passt die Information, die über die Funktionsweise von ML geteilt wird, nicht mit dem zusammen, was die Leute davon annehmen oder erwarten, was es noch schwieriger macht, Vertrauen aufzubauen.
Die Bedeutung des Vertrauensverständnisses
Das Konzept Vertrauen ist komplexer, als es scheint. Es geht nicht nur darum, zu glauben, dass etwas funktioniert. Es beinhaltet auch zu verstehen, wie und warum es funktioniert. Wenn Nutzer eine klare Vorstellung davon haben, wie ein ML-Modell funktioniert, fühlen sie sich eher wohl, es zu benutzen.
Das anfängliche Vertrauen in Technologien kann variieren, basierend auf den bisherigen Erfahrungen einer Person und ihrer Einstellung gegenüber Technik. Manche neigen vielleicht von Natur aus dazu, einem neuen System zu vertrauen, während andere skeptischer sind. Das Vertrauen jedes Einzelnen kann sich auch entwickeln, je mehr sie über die Fähigkeiten und Grenzen der Technologie lernen.
Es gibt mehrere Treiber für Vertrauen, darunter Leistung, Prozess und Zweck. Nutzer vertrauen tendenziell Systemen, die hohe Leistung zeigen. Sie bevorzugen auch Systeme, bei denen sie den Prozess gut verstehen und das Gefühl haben, dass der Zweck mit ihren eigenen Bedürfnissen übereinstimmt.
Was ist verdientes Vertrauen?
Verdientes Vertrauen bezieht sich darauf, ob die Technologie selbst vertrauenswürdig ist. Es hängt von den Ergebnissen ab, die Nutzer erleben, wenn sie mit der Technologie interagieren. Wenn ein Nutzer ein Risiko eingeht, indem er einem System vertraut und das Erlebnis positiv ist, könnte er zu dem Schluss kommen, dass die Technologie wirklich ihr Vertrauen verdient.
Es ist wichtig, das Konzept des verdienten Vertrauens von dem zu trennen, was Menschen einfach behaupten zu glauben. Was Nutzer über ihr Vertrauen sagen, stimmt möglicherweise nicht immer mit ihren tatsächlichen Erfahrungen überein. Verdientes Vertrauen geht mehr darum, ob die Technologie konsequent Erwartungen erfüllt und die Ziele der Nutzer unterstützt.
Vorgeschlagenes Rahmenwerk zur Vertrauensbildung
Um das Vertrauen in maschinelle Lernsysteme effektiver aufzubauen, schlagen wir ein neues Rahmenwerk vor. Dieses Rahmenwerk konzentriert sich darauf, den Vertrauensbildungsprozess explizit und verständlicher zu machen. Es ermutigt Nutzer, ihre Daten zu validieren und ihre Ziele beim Einsatz eines ML-Modells festzulegen.
Indem wir den Nutzern die Werkzeuge an die Hand geben, um zu erkennen, was das System tut und wie es mit ihren eigenen Erwartungen übereinstimmt, können wir helfen, die Kluft zwischen dem Verständnis der Nutzer und den Fähigkeiten der Technologie zu überbrücken.
Nutzerdatenvalidierung
Die Nutzerdatenvalidierung ermöglicht es den Nutzern, die Daten, die das System verwendet, zu überprüfen und zu bestätigen. Wenn Nutzer sicher sind, dass die Daten korrekt sind, vertrauen sie eher den generierten Empfehlungen. Dieser Prozess beinhaltet eine Überprüfung der Daten in einem leicht verständlichen Format, was ihn für Nutzer mit unterschiedlichen Erfahrungsgraden zugänglich macht.
Festlegung der Zielsetzungen
Es ist entscheidend, dass die Nutzer ihre Ziele oder Vorgaben festlegen, wenn sie die Technologie verwenden. Indem wir ihnen Kontrolle darüber geben, was sie erreichen möchten, fühlen sich die Nutzer empowered. Dieser Schritt macht sie zu aktiven Teilnehmern und nicht zu passiven Empfängern der Ausgaben der Technologie.
Referenzstandards
Die Verwendung eines Referenzstandards, der auf Expertenwissen basiert, hilft den Nutzern, einen klaren Vergleich zwischen dem, was das maschinelle Lernmodell vorschlägt, und dem, was ein vertrauenswürdiger Experte empfehlen würde, zu sehen. Dieser Vergleich hilft den Nutzern, die Leistung des Systems im Vergleich zu etablierten Praktiken zu bewerten.
Das Verständnis des Glaubenssprungs
Der Glaubenssprung bezieht sich auf das Vertrauen, das Nutzer in das System setzen müssen, um seinen Empfehlungen zu folgen. Um diesen Sprung zu verdeutlichen, führen wir eine Matrix ein, die visuell darstellt, wie die Ausgaben des ML-Modells mit denen eines regelbasierten Systems verglichen werden.
Diese Matrix hebt Bereiche von Übereinstimmung und Nichtübereinstimmung hervor, sodass Nutzer schnell erkennen können, wo sie dem ML-System vertrauen können und wo sie kritischer über dessen Empfehlungen nachdenken müssen.
Praktische Anwendungen
Das Rahmenwerk wurde durch ein Pilotprogramm in der realen Welt getestet, das sich auf die Verbesserung des Schlafs konzentrierte. Die Teilnehmer nutzten ein System, das entwickelt wurde, um ihre Schlafqualität über drei Monate hinweg zu verfolgen und zu verbessern. Ziel war es herauszufinden, ob die Nutzer Vertrauen in die Technologie hatten und ob sie helfen konnte, ihre Schlafmuster zu verbessern.
Die meisten Teilnehmer hatten Schlafprobleme und sahen sich verschiedenen Gesundheitsbedenken gegenüber. Die Methodik umfasste das Sammeln von Daten von Smart-Geräten, das Analysieren dieser Daten und dann die Bereitstellung personalisierter Empfehlungen. Die Teilnehmer hatten Kontrolle über ihre Daten und konnten sie validieren, bevor sie fortfuhren, was ihr Vertrauen in den Prozess erhöhte.
Vertrauen durch Feedback aufbauen
Das Programm beinhaltete eine Benutzeroberfläche, die es den Teilnehmern ermöglichte, ihren Fortschritt zu verfolgen. Jeden Tag erhielten sie Feedback darüber, wie gut sie ihre Ziele verfolgten. Diese Transparenz trug dazu bei, Vertrauen aufzubauen, da Nutzer die direkten Auswirkungen ihrer Bemühungen sehen konnten.
Ergebnisse messen
Um das Vertrauen zu bewerten, entwickelten wir drei Schlüsselmessgrössen:
- Absichten: Diese Messgrösse verfolgte, wie oft Nutzer die Absicht hatten, den Empfehlungen des Systems zu folgen.
- Durchführung: Dies mass die tatsächliche Umsetzung der Empfehlungen durch die Teilnehmer.
- Verdienter Vertrauen: Dies bewertete, ob die Empfehlungen zu positiven Ergebnissen führten, wie z. B. Verbesserungen der Schlafqualität.
Durch die Analyse dieser Messgrössen konnten wir Einblicke gewinnen, wie Vertrauen im Laufe der Zeit entwickelt wurde und ob die Nutzer das Gefühl hatten, dass die Empfehlungen gerechtfertigt waren.
Die Ergebnisse der Pilotstudie
Die Pilotstudie lieferte bedeutende Erkenntnisse über die Dynamik des Vertrauens im maschinellen Lernen.
Vertrauensniveaus der Teilnehmer
Zu Beginn äusserten viele Teilnehmer Skepsis gegenüber der Technologie. Als sie jedoch mit dem System interagierten, stiegen ihre Vertrauensniveaus – insbesondere bei denen, die aktiv an der Datenvalidierung teilnahmen und ihre eigenen Ziele festlegten.
Verbesserte Schlafresultate
Als die Teilnehmer den Empfehlungen folgten, beobachteten viele Verbesserungen in der Schlafqualität. Die Messgrössen zeigten, dass diejenigen, die mehr mit dem ML-System interagierten, grösseren Erfolg hatten, was ihr Vertrauen in die Zuverlässigkeit des Modells verstärkte.
Expertenvalidierung
Die Rolle derDer Mechanismus, die Vorschläge des ML-Modells direkt mit den von Experten genehmigten Empfehlungen zu vergleichen, war ein echter Game-Changer. Dieser Vergleich gab den Teilnehmern einen konkreten Massstab, anhand dessen sie beurteilen konnten, wie vertrauenswürdig die Empfehlungen waren, wodurch der erforderliche Glaubenssprung verkürzt wurde.
Fazit
Vertrauen im maschinellen Lernen aufzubauen, ist entscheidend für die breite Akzeptanz dieser Technologien. Unser Rahmenwerk betont die Bedeutung der Nutzerbeteiligung bei der Validierung von Daten, der Festlegung von Zielen und dem Vergleich von Ausgaben mit Expertenstandards.
Durch praktische Anwendungen wie das Schlafverbesserungssystem können wir sehen, wie klar definierte Wege zum Vertrauen zu besseren Ergebnissen führen können. Indem wir uns darauf konzentrieren, das Verständnis der Nutzer zu verbessern und Unsicherheiten zu verringern, können wir mehr Menschen helfen, sich auf Technologien des maschinellen Lernens zu verlassen.
Letztendlich geht es beim Vertrauen nicht nur darum, zu glauben; es geht darum, sich sicher zu fühlen in der Beziehung zwischen menschlicher Intention und den Ergebnissen des maschinellen Lernens. Indem wir die Nuancen verstehen, wie Vertrauen entsteht, und die Barrieren dafür angehen, können wir Technologien nicht nur effektiver, sondern auch vertrauenswürdiger machen.
Titel: Whether to trust: the ML leap of faith
Zusammenfassung: Human trust is critical for trustworthy AI adoption. Trust is commonly understood as an attitude, but we cannot accurately measure this, nor manage it. We conflate trust in the overall system, ML, and ML's component parts; so most users do not understand the leap of faith they take when they trust ML. Current efforts to build trust explain ML's process, which can be hard for non-ML experts to comprehend because it is complex, and explanations are unrelated to their own (unarticulated) mental models. We propose an innovative way of directly building intrinsic trust in ML, by discerning and measuring the Leap of Faith (LoF) taken when a user trusts ML. Our LoF matrix identifies where an ML model aligns to a user's own mental model. This match is rigorously yet practically identified by feeding the user's data and objective function both into an ML model and an expert-validated rules-based AI model, a verified point of reference that can be tested a priori against a user's own mental model. The LoF matrix visually contrasts the models' outputs, so the remaining ML-reasoning leap of faith can be discerned. Our proposed trust metrics measure for the first time whether users demonstrate trust through their actions, and we link deserved trust to outcomes. Our contribution is significant because it enables empirical assessment and management of ML trust drivers, to support trustworthy ML adoption. Our approach is illustrated with a long-term high-stakes field study: a 3-month pilot of a sleep-improvement system with embedded AI.
Autoren: Tory Frame, Julian Padget, George Stothart, Elizabeth Coulthard
Letzte Aktualisierung: 2024-07-17 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2408.00786
Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2408.00786
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.
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