摘要:在各个领域,包括自动驾驶汽车,医疗诊断,工业自动化和航空航天系统在内的人工智能(AI)算法与安全至关重要的应用的整合变得越来越普遍。这些应用在很大程度上依赖于AI来做出直接影响人类安全,经济稳定和运营效率的决策。鉴于这些任务的批判性质,必须严格评估AI算法的可靠性,以确保它们在所有条件下始终如一地执行。可靠性是指在定义的操作条件下在特定时期内在特定时期内在没有失败的情况下发挥作用的能力。在安全至关重要的域中,即使在AI决策中遇到的小错误或不一致之处也可能导致灾难性的结果,例如涉及自动驾驶汽车的交通事故,不正确的医疗诊断,导致不正确的治疗方法,或者导致工业过程中的失败,可能导致昂贵的停机时间甚至人类的伤亡。在这些领域中,AI技术的复杂性和部署的日益增长强调了迫切需要对AI可靠性进行全面理解和评估。本文提供了对设计注意事项和方法的详细分析,以增强AI算法的可靠性。讨论开始于探索AI系统中可靠性的基本原则,重点是理论和实际观点。我们研究影响可靠性的关键因素,包括数据质量,算法鲁棒性,模型解释性和系统集成。然后,本文深入研究了各种可靠性评估技术,例如容错机制,错误检测和校正方法,冗余性和验证过程。为了对AI的可靠性有更深入的了解,我们介绍了量化可靠性指标的数学模型和统计评估技术。例如,介绍了使用指数分布,蒙特卡洛模拟进行概率可靠性分析的可靠性建模以及使用Jacobian矩阵的错误传播研究。我们还探讨了机器学习特定的可靠性指标的使用,例如接收器操作特征(ROC)分析中的曲线(AUC)领域(AUC),这有助于评估AI在关键决策环境中的性能。此外,本文解决了确保AI可靠性的当前挑战和局限性,包括计算复杂性,道德考虑和法规合规性问题。我们强调了开发AI模型的困难,这些AI模型可以在各种现实世界中保持其可靠性。偏见的潜力,AI决策中缺乏透明度以及解释复杂AI模型的困难也带来了重大障碍,需要解决以提高可靠性。本文讨论的发现和方法旨在更深入地了解AI可靠性的复杂景观,为研究人员,从业人员和决策者提供了一个框架,以开发更安全,更可靠的AI系统,这些系统可以信任在安全环境中运行的安全性。关键字:可靠性,AI算法,安全性,申请
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