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arXiv cs.AI· Gregor Baer, Chao Zhang, Isel Grau, Pieter Van Gorp·· 10 小时前AI 评分31

解释正确性是否影响人类理解?XAI 计算评估与人类理解的关联研究

Does Explanation Correctness Matter? Linking Computational XAI Evaluation to Human Understanding

AI 导读

一项 N=200 的用户研究发现,XAI 解释的功能正确性并非在所有水平上都转化为更好的人类理解:在合成时间序列分类任务中,正确性降至 70% 和 55% 时参与者前向模拟准确率较 100% 下降,但 85% 与 100% 之间无显著差异,且低于 70% 后不再进一步下降。正确性下降主要减少准确预测的参与者人数而非均匀降低准确率,即使解释完全正确也只有部分参与者显著高于随机水平。

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摘要:可解释 AI(XAI)方法通常使用功能正确性指标(也称为忠实度或保真度)进行评估,这些指标估计解释在多大程度上反映了模型的推理过程。人们假设更高的正确性会带来更好的人类理解,但这一联系尚未在受控水平下得到检验。我们开展了一项用户研究(N=200),在一个合成时间序列分类任务中,将解释正确性操纵为四个水平(100%、85%、70%、55%),在该任务中参与者无法依赖领域知识或视觉直觉。解释被构造为类似特征归因的形式,其正确性依据已知的真实基准来定义,而非从训练好的模型中估计。参与者根据这些解释预测一个模拟 AI 的决策(前向模拟),我们使用他们的前向模拟准确率作为理解的代理指标。正确性影响了前向模拟准确率,但并非在每个水平上都如此:相对于 100%,准确率在 70% 和 55% 时下降,而在 70% 以下没有进一步下降,85% 与 100% 之间也没有得出确定性差异。较低的正确性减少的是预测准确的参与者人数,而非均匀地降低准确率;而且即使解释完全正确,也只有一部分参与者的预测显著高于随机水平。在探索性分析中,一些参与者能准确预测决策,但在被问及 AI 使用了什么时却描述了错误的模式;并且只有当解释完全正确时,自我报告的评分才与前向模拟准确率相关。这些发现表明,对于特征归因式解释,并非所有功能正确性的差异都会转化为人类理解的差异,这凸显了需要用人 类结果来验证功能指标。
评论: 33 页,11 张图,3 张表
主题: 人机交互(cs.HC);人工智能(cs.AI);机器学习(cs.LG)
引用为: arXiv:2603.25251 [cs.HC]
  (或使用 arXiv:2603.25251v3 [cs.HC] 查看此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2603.25251

由 DataCite 颁发的 arXiv DOI

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来自:Gregor Baer [查看邮箱]
[v1] 2026 年 3 月 26 日星期四 09:55:10 UTC(401 KB)
[v2] 2026 年 8 月 11 日星期二 11:29:30 UTC(451 KB)
[v3] 2026 年 11 月 4 日星期三 09:05:09 UTC(452 KB)

来源:arXiv cs.AI · arxiv.org