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Valutare le esperienze XAI con la scala XEQ

Una nuova scala aiuta a misurare le esperienze degli utenti nei sistemi di intelligenza artificiale spiegabili.

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L'Intelligenza Artificiale Spiegabile (XAI) è un campo che mira a rendere i sistemi di intelligenza artificiale più comprensibili per gli utenti. Questi sistemi spesso prendono decisioni basate su grandi quantità di dati, e l'XAI cerca di fornire spiegazioni chiare su come e perché vengono fatte queste decisioni. Questo è particolarmente importante in applicazioni dove la fiducia e la chiarezza sono fondamentali, come nella sanità, nella finanza e nel diritto.

L'importanza dell'Esperienza Utente nell'XAI

Man mano che i sistemi di intelligenza artificiale diventano più comuni, gli utenti vogliono sempre di più essere coinvolti nel funzionamento di questi sistemi. Preferiscono spiegazioni complete che permettano loro di interagire efficacemente con i sistemi XAI. Questa interazione centrata sull'utente è chiamata esperienza XAI. Si sottolinea la necessità di spiegazioni che non solo informino, ma coinvolgano gli utenti in un modo che sembri personale e rilevante per le loro esigenze.

Sfide nella valutazione delle esperienze XAI

Sebbene ci siano stati progressi nella creazione di migliori esperienze XAI, valutare la loro qualità dal punto di vista dell'utente si è rivelato difficile. Molti metodi di valutazione esistenti si concentrano solo su singole spiegazioni o misure tecniche, che potrebbero non catturare l'intera esperienza di interazione con un sistema di intelligenza artificiale. Per colmare questa lacuna, è stato sviluppato un nuovo strumento chiamato Scala di Qualità dell'Esperienza XAI (XEQ). Questo strumento mira a valutare la qualità delle esperienze XAI in vari aspetti importanti per gli utenti.

Che cos'è la Scala XEQ?

La Scala XEQ, pronunciata "Seek", è progettata per misurare quanto bene un sistema XAI soddisfi le esigenze dei suoi utenti. Si concentra su quattro aree chiave:

  1. Apprendimento: Quanto gli utenti riescono a ottenere conoscenza dalle spiegazioni fornite.
  2. Utilità: Il valore pratico delle informazioni date agli utenti.
  3. Soddisfazione: Quanto si sentono soddisfatti gli utenti dopo aver interagito con il sistema.
  4. Coinvolgimento: Quanto si sentono coinvolti e connessi gli utenti durante la loro esperienza.

Queste dimensioni aiutano a fornire una visione più completa di cosa renda preziosa un'esperienza XAI.

Sviluppo della Scala XEQ

Per creare la Scala XEQ, i ricercatori hanno condotto una revisione approfondita della letteratura esistente sulla valutazione dell'XAI. Hanno raccolto elementi preliminari che erano essenziali per misurare l'esperienza utente. Poi, esperti del settore sono stati invitati a valutare questi elementi per la loro rilevanza. Questo passaggio è stato cruciale per garantire che la scala risultante misurasse accuratamente gli aspetti centrati sull'utente delle esperienze XAI.

La lista iniziale di domande è stata affinar attraverso il feedback degli esperti, portando a un elenco di 32 dichiarazioni progettate per valutare vari elementi delle esperienze XAI. Ciascuna di queste domande è valutata su una scala, permettendo agli utenti di esprimere il loro consenso o disaccordo.

Condurre studi pilota

Una volta creata la Scala XEQ, è stata messa alla prova in studi pilota per vedere quanto bene funzionasse in scenari reali. Questi studi coinvolgevano partecipanti che interagiscono con diversi sistemi XAI. Per esempio, un gruppo potrebbe utilizzare un chatbot che aiuta gli studenti a scegliere i corsi, mentre un altro gruppo interagisce con un sistema che assiste i richiedenti di assistenza sociale.

I partecipanti hanno valutato le loro esperienze dopo aver interagito con questi sistemi. Il feedback ha fornito spunti su quanto bene la Scala XEQ catturasse la qualità delle loro esperienze.

Coerenza interna e validità

Un aspetto importante di qualsiasi strumento di valutazione è la coerenza interna, che assicura che gli elementi sulla scala misurino lo stesso concetto sottostante. In questo caso, conferma che tutti gli elementi valutano effettivamente la qualità delle esperienze XAI. I risultati dello studio pilota hanno indicato che la Scala XEQ ha una forte coerenza interna, il che significa che la scala misura in modo affidabile ciò che mira a misurare.

Comprendere la validità discriminante e costruttiva

La validità discriminante verifica se la scala può distinguere tra diversi tipi di esperienze, come interazioni positive e negative. Gli studi hanno dimostrato che la Scala XEQ può distinguere efficacemente tra queste esperienze, confermando la sua capacità di fornire feedback significativi sulle interazioni degli utenti con i sistemi XAI.

La validità costruttiva, d'altra parte, valuta se la scala misuri effettivamente la qualità dell'esperienza XAI come inteso. Attraverso varie analisi statistiche, i ricercatori hanno scoperto che gli elementi sulla Scala XEQ riflettono effettivamente il concetto di esperienze XAI centrate sull'utente.

Implicazioni per i professionisti

L'introduzione della Scala XEQ fornisce ai professionisti nel campo dell'XAI una risorsa preziosa. Applicando questa scala, possono ottenere informazioni su come i loro sistemi stanno funzionando dal punto di vista degli utenti. Comprendere come gli utenti percepiscono le loro interazioni con l'XAI può portare a miglioramenti nel design del sistema, rendendo l'intelligenza artificiale più accessibile e affidabile per tutti.

Direzioni future per la Scala XEQ

Lo sviluppo della Scala XEQ è solo l'inizio. La ricerca futura mira ad ampliare le sue applicazioni in vari domini oltre a quelli testati inizialmente. Questo include potenziali applicazioni nella sanità, dove comprendere le decisioni AI può influenzare la cura dei pazienti, o nella finanza, dove la trasparenza è cruciale per la fiducia dei clienti.

Inoltre, i ricercatori pianificano di creare un benchmark per le esperienze XAI utilizzando la Scala XEQ. Questo benchmark categorizerà i sistemi XAI in base alla qualità delle esperienze che offrono, aiutando gli sviluppatori a identificare aree di miglioramento. Aggiornando regolarmente questo benchmark, i professionisti avranno uno strumento dinamico per migliorare continuamente la qualità dei loro sistemi.

Conclusione

La Scala XEQ rappresenta un avanzamento significativo nella valutazione delle esperienze XAI. Colma una lacuna importante concentrandosi sulla prospettiva dell'utente, permettendo una comprensione più completa di come funzionano questi sistemi. Man mano che l'intelligenza artificiale continua a evolversi, strumenti come la Scala XEQ giocheranno un ruolo cruciale nel garantire che queste tecnologie rimangano centrate sull'utente, trasparenti ed efficaci.

Considerazioni etiche

Gli studi che guidano lo sviluppo della Scala XEQ hanno rispettato linee guida etiche, garantendo che tutti i partecipanti fornissero consenso informato prima di prendere parte. Questo impegno verso l'etica è fondamentale nella ricerca, in particolare in campi che influenzano direttamente la vita delle persone.

In sintesi, il lavoro sulla Scala XEQ non solo contribuisce alla letteratura accademica, ma offre anche strumenti pratici per migliorare le interazioni degli utenti con i sistemi di intelligenza artificiale. Il futuro dell'AI si basa su tali sforzi per rendere la tecnologia più inclusiva e comprensibile.

Fonte originale

Titolo: XEQ Scale for Evaluating XAI Experience Quality Grounded in Psychometric Theory

Estratto: Explainable Artificial Intelligence (XAI) aims to improve the transparency of autonomous decision-making through explanations. Recent literature has emphasised users' need for holistic "multi-shot" explanations and the ability to personalise their engagement with XAI systems. We refer to this user-centred interaction as an XAI Experience. Despite advances in creating XAI experiences, evaluating them in a user-centred manner has remained challenging. To address this, we introduce the XAI Experience Quality (XEQ) Scale (pronounced "Seek" Scale), for evaluating the user-centred quality of XAI experiences. Furthermore, XEQ quantifies the quality of experiences across four evaluation dimensions: learning, utility, fulfilment and engagement. These contributions extend the state-of-the-art of XAI evaluation, moving beyond the one-dimensional metrics frequently developed to assess single-shot explanations. In this paper, we present the XEQ scale development and validation process, including content validation with XAI experts as well as discriminant and construct validation through a large-scale pilot study. Out pilot study results offer strong evidence that establishes the XEQ Scale as a comprehensive framework for evaluating user-centred XAI experiences.

Autori: Anjana Wijekoon, Nirmalie Wiratunga, David Corsar, Kyle Martin, Ikechukwu Nkisi-Orji, Belen Díaz-Agudo, Derek Bridge

Ultimo aggiornamento: 2024-08-23 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2407.10662

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.10662

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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