Opening the Black Box: The Promise and Limitations of Explainable Machine Learning in Cardiology
Notice bibliographique
Résumé
Many clinicians remain wary of machine learning because of longstanding concerns about "black box" models. "Black box" is shorthand for models that are sufficiently complex that they are not straightforwardly interpretable to humans. Lack of interpretability in predictive models can undermine trust in those models, especially in health care, in which so many decisions are- literally-life and death issues. There has been a recent explosion of research in the field of explainable machine learning aimed at addressing these concerns. The promise of explainable machine learning is considerable, but it is important for cardiologists who may encounter these techniques in clinical decision-support tools or novel research papers to have critical understanding of both their strengths and their limitations. This paper reviews key concepts and techniques in the field of explainable machine learning as they apply to cardiology. Key concepts reviewed include interpretability vs explainability and global vs local explanations. Techniques demonstrated include permutation importance, surrogate decision trees, local interpretable model-agnostic explanations, and partial dependence plots. We discuss several limitations with explainability techniques, focusing on the how the nature of explanations as approximations may omit important information about how black-box models work and why they make certain predictions. We conclude by proposing a rule of thumb about when it is appropriate to use black- box models with explanations rather than interpretable models.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,004 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,005 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».