Dévoiler l’avenir de l’IA avec GPT-4 et l’IA Explicative (XAI)

Futur de l'IA avec GPT-4 et l'IA Explicative (XAI)

Introduction

Dans le monde en constante évolution de l’Intelligence Artificielle (IA), GPT-4 est une merveille de génération de texte semblable à celui d’un humain. C’est comme discuter avec une machine qui parle votre langue. Mais voici le twist : l’IA a besoin de plus que de beaux mots. Nous devons comprendre comment elle pense et décider si nous pouvons lui faire confiance. C’est là que l’IA Explicative (XAI) entre en scène. Dans cet article, vous comprendrez comment l’avenir de l’IA évoluera avec GPT-4 et l’IA Explicative (XAI) et comblera le fossé.

Objectifs d’apprentissage

  • Comprendre GPT-4 : Apprenez ce qu’est GPT-4, ses capacités et pourquoi il est essentiel en IA.
  • Découvrir l’IA Explicative (XAI) : Explorez ce que signifie XAI, pourquoi cela importe et comment cela améliore la transparence de l’IA.
  • Explorer le fonctionnement de XAI : Obtenez des informations sur le fonctionnement de XAI, des données d’entrée aux interfaces utilisateur.
  • Voir des exemples concrets : Comprenez comment GPT-4 avec et sans XAI peut avoir un impact sur votre vie quotidienne.
  • Apprendre les méthodes d’intégration : Découvrez comment GPT-4 peut être intégré à XAI à l’aide d’exemples de code.
  • Identifier les cas d’utilisation : Explorez les applications pratiques dans les secteurs de la santé, du droit et de la finance.

Cet article a été publié dans le cadre du Data Science Blogathon.

Comprendre GPT-4

Source – shift delete.Net

Avant d’aborder XAI, saisissons l’essence de GPT-4. Le “Generative Pre-trained Transformer 4” est la dernière itération de la série des modèles de langage d’OpenAI. Il est réputé pour sa capacité à générer un texte cohérent et pertinent sur le plan contextuel. Les avancées de GPT-4 comprennent un ensemble de données de formation plus large, plus de paramètres et des capacités d’affinage améliorées. Ces qualités en font une puissance dans diverses applications, de la génération de contenu aux chatbots.

Le besoin d’IA Explicative (XAI)

Qu’est-ce que l’IA Explicative ?

L’IA Explicative (XAI) est un moyen de rendre les systèmes d’IA plus transparents et compréhensibles. Cela nous aide à savoir pourquoi l’IA prend certaines décisions, ce qui facilite la confiance et l’utilisation de l’IA dans des applications critiques telles que la santé et la finance.

Source – Rachel

À mesure que les systèmes d’IA sont de plus en plus intégrés dans nos vies, il est essentiel de s’assurer qu’ils ne sont pas des “boîtes noires”. Les modèles d’IA en boîte noire, tels que certaines itérations de réseaux neuronaux, prennent des décisions sans fournir d’explications sur leur raisonnement. Ce manque de transparence pose des défis, notamment dans les domaines critiques de la santé, de la finance et du droit.

Imaginez un diagnostic médical généré par un système d’IA. Bien que le diagnostic puisse être précis, comprendre pourquoi l’IA est arrivée à cette conclusion est tout aussi important, surtout pour les médecins et les patients. C’est là que l’IA Explicative (XAI) entre en jeu.

L’XAI se concentre sur la création de modèles d’IA qui produisent des résultats et expliquent leurs décisions. En améliorant la transparence, “l’XAI vise à établir la confiance et la responsabilité dans les systèmes d’IA”.

Fonctionnement de l’IA Explicative (XAI)

Source – MDPI
  • Données d’entrée : L’XAI commence par les données d’entrée utilisées pour entraîner un modèle d’apprentissage automatique (ML). Ces données contiennent des informations et des schémas que le modèle a appris.
  • Modèle ML : Le modèle ML est le cœur de tout système d’IA. Il traite les données d’entrée et prend des prédictions ou des décisions en fonction de ce qu’il a appris lors de l’entraînement.
  • Méthode XAI : L’XAI utilise des méthodes et des algorithmes spécifiques pour interpréter la manière dont le modèle ML arrive à ses prédictions. Ces méthodes visent à rendre le processus de prise de décision du modèle transparent et compréhensible.
  • Prédictions : Le modèle ML génère des prédictions ou des décisions, telles que la classification d’une image, la recommandation d’un produit ou le diagnostic d’une maladie. Ces prédictions peuvent avoir un impact sur différentes applications.
  • Explications : Les méthodes XAI produisent des explications qui expliquent pourquoi le modèle ML a fait une prédiction particulière. Ces explications sont généralement lisibles par les humains et fournissent des informations sur le raisonnement du modèle.
  • Interface utilisateur : Les explications sont souvent présentées via des interfaces utilisateur, ce qui les rend accessibles. Ces interfaces peuvent faire partie d’applications, de tableaux de bord ou de systèmes dans lesquels l’IA est déployée.
  • Parties prenantes : L’XAI implique différentes parties prenantes, notamment des data scientists, des développeurs d’IA, des utilisateurs finaux et des organismes de réglementation. Les data scientists conçoivent et mettent en œuvre des méthodes XAI, les développeurs les intègrent dans les systèmes d’IA, les utilisateurs finaux se fient aux explications et les régulateurs veillent à la conformité aux normes éthiques et légales.

Grâce à ces composants, l’IA explicative (XAI) améliore la transparence et la fiabilité des systèmes d’IA, permettant aux utilisateurs de prendre des décisions éclairées basées sur les prédictions générées par l’IA.

Exemple de la vie quotidienne de GPT-4 Avec et Sans XAI

  • Avec GPT-4 et l’IA Explicative (XAI) : Imaginez utiliser un assistant vocal alimenté par GPT-4 et XAI. Lorsque vous demandez une recommandation de restaurant, il pose des questions et explique pourquoi il a fait ces choix. Par exemple, il pourrait dire : “Je recommande des restaurants italiens parce que vous avez déjà apprécié la cuisine italienne, et ces endroits ont de bonnes notes d’utilisateurs.”
  • Sans l’IA Explicative : En revanche, GPT-4 sans XAI pourrait donner des recommandations sans justification claire. Vous obtiendriez des suggestions de restaurants, mais vous ne comprendriez pas pourquoi ces choix spécifiques ont été faits, ce qui pourrait entraîner moins de confiance dans les recommandations.

Intégration de GPT-4 et XAI

L’intégration de GPT-4 avec XAI est une avancée prometteuse. Voici comment cela fonctionne :

Mécanismes d’Attention

GPT-4 utilise déjà des mécanismes d’attention, qui peuvent être améliorés pour l’interprétabilité. Ces mécanismes mettent en évidence les parties spécifiques du texte d’entrée qui influencent la sortie du modèle. Les utilisateurs peuvent comprendre pourquoi GPT-4 génère certaines réponses en visualisant les modèles d’attention.

import torch
import matplotlib.pyplot as plt

# En supposant que vous avez chargé GPT-4 et une entrée de texte encodée en tenseurs
# Pour la démonstration, disons que vous avez input_tokens et attention_weights
input_tokens = torch.tensor([...])  # Remplacez par vos jetons d'entrée
attention_weights = torch.tensor([...])  # Remplacez par vos poids d'attention

# Choisissez une couche et une tête pour la visualisation
layer = 5  # Choisissez une couche à visualiser
head = 0   # Choisissez une tête d'attention à visualiser

# Visualisez les poids d'attention
plt.matshow(attention_weights[layer][head].numpy(), cmap='viridis')
plt.xlabel("Jetons d'entrée")
plt.ylabel("Jetons de sortie")
plt.title("Carte de chaleur d'attention")
plt.show()

Ce code utilise Matplotlib pour afficher une carte de chaleur d’attention, montrant quels jetons d’entrée reçoivent le plus d’attention de la part de GPT-4 pour générer la sortie. Vous pouvez ajuster les variables de couche et de tête pour visualiser différents modèles d’attention dans le modèle.

Filtrage basé sur des règles

Les techniques de XAI peuvent ajouter des filtres basés sur des règles aux sorties de GPT-4. Par exemple, si GPT-4 génère une recommandation médicale, XAI peut garantir qu’elle respecte les directives médicales établies.

import openai

# Initialisez OpenAI GPT-4
gpt4 = openai.ChatCompletion.create(
  model="gpt-4.0-turbo",
  messages=[
        {"role": "system", "content": "Vous êtes un assistant utile."},
        {"role": "user", "content": "Générer une recommandation médicale."},
    ]
)

# Définissez une fonction de filtre basée sur des règles
def medical_recommendation_filter(response):
    # Implémentez votre logique de filtrage ici
    if "prescrire" in response["choices"][0]["message"]["content"]:
        return "Je ne peux pas fournir de prescriptions médicales. Veuillez consulter un professionnel de la santé."
    else:
        return response["choices"][0]["message"]["content"]

# Obtenez la réponse de GPT-4
response = gpt4['choices'][0]['message']

# Appliquez le filtre basé sur des règles
filtered_response = medical_recommendation_filter(response)

Dans ce code, GPT-4 d’OpenAI est initialisé pour générer des réponses. Une fonction de filtrage basée sur des règles est définie pour traiter les réponses de GPT-4. Si une réponse contient certains mots-clés, tels que “prescrire”, le filtre empêche le modèle de fournir des prescriptions médicales. Cet extrait de code montre comment ajouter des règles personnalisées pour contrôler et filtrer les réponses de GPT-4 en fonction de besoins spécifiques ou de mesures de sécurité.

Interfaces interactives

La création d’interfaces conviviales qui permettent aux utilisateurs de poser des questions à GPT-4 pour obtenir des explications peut combler le fossé entre l’IA et les humains. Les utilisateurs peuvent demander : “Pourquoi avez-vous fait cette recommandation ?” et recevoir des réponses cohérentes.

from flask import Flask, request, render_template
import openai

# Initialisez l'application Flask
app = Flask(__name__)

# Définissez votre clé d'API OpenAI ici
openai.api_key = "<votre_clé_API>"

# Définissez une route pour la page d'accueil
@app.route("/")
def home():
    return render_template("index.html")

# Définissez une route pour gérer les questions des utilisateurs
@app.route("/ask", methods=["POST"])
def ask_question():
    # Obtenez l'entrée de l'utilisateur à partir du formulaire
    user_input = request.form["question"]
    
    # Générez une réponse de GPT-4
    response = generate_gpt_response(user_input)
    
    # Générez une explication à l'aide de votre composant XAI
    explanation = generate_xai_explanation(response)
    
    # Renvoyez la réponse et l'explication à l'utilisateur
    return render_template("result.html", response=response, explanation=explanation)

# Fonction pour générer une réponse de GPT-4
def generate_gpt_response(question):
    # Vous pouvez utiliser votre modèle GPT préféré ici
    response = "Il s'agit d'une réponse de GPT-4 à la question : " + question
    return response

# Fonction pour générer une explication XAI
def generate_xai_explanation(response):
    # Votre logique de composant XAI ici
    explanation = "Il s'agit d'une explication de pourquoi GPT-4 a fourni la réponse ci-dessus."
    return explanation

if __name__ == "__main__":
    app.run(debug=True)

<!DOCTYPE html>
<html lang="fr">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Démo GPT-4 + XAI</title>
</head>
<body>
    <h1>Bienvenue dans la démo GPT-4 + XAI</h1>
    <form action="/ask" method="POST">
        <label for="question">Posez une question :</label>
        <input type="text" name="question" id="question" required>
        <button type="submit">Demander</button>
    </form>
</body>
</html>

Ceci est le code pour index.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="fr">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Résultat GPT-4 + XAI</title>
</head>
<body>
    <h1>Votre réponse GPT-4</h1>
    <p>{{ response }}</p>
    <h2>Explication</h2>
    <p>{{ explanation }}</p>
</body>
</html>

Ce code est pour results.html

Voici les captures d’écran de l’exécution réelle

Ce code démontre comment visualiser les mécanismes d’attention au sein de GPT-4, qui mettent en évidence la façon dont le modèle accorde de l’attention à différentes parties du texte d’entrée lors de la génération de la sortie. Il charge un modèle GPT-4 et un tokenizer, encode un texte d’exemple et extrait les poids d’attention. Ces poids sont ensuite visualisés à l’aide d’une carte de chaleur pour montrer quels jetons dans l’entrée reçoivent le plus d’attention de la part du modèle, nous aidant ainsi à comprendre son processus de prise de décision.

Cas d’utilisation

L’intégration de GPT-4 avec XAI présente un immense potentiel dans divers domaines :

  • Santé : GPT-4 peut aider les professionnels de la santé dans le diagnostic et les recommandations de traitement, en fournissant des explications transparentes pour ses suggestions.
# GPT-4 génère un diagnostic médical
diagnostic = gpt4.generate_medical_diagnosis(symptômes)

# XAI ajoute des explications au diagnostic
explication = xai.explain_diagnosis(diagnostic)

# Afficher le diagnostic et l'explication
print("Diagnostic médical :", diagnostic)
print("Explication :", explication)

Résumé du code : En matière de santé, GPT-4 génère un diagnostic médical en fonction des symptômes donnés. XAI explique ensuite le diagnostic, fournissant des informations sur les raisons pour lesquelles un diagnostic particulier a été posé.

  • Juridique : GPT-4 avec XAI peut aider la recherche juridique en expliquant de manière exhaustive les précédents et les décisions juridiques.
# GPT-4 aide à la recherche juridique
informations_juridiques = gpt4.generate_legal_insights(requête)

# XAI garantit des explications des informations juridiques
explication = xai.explain_legal_insights(informations_juridiques)

# Présenter les informations juridiques et les explications
print("Informations juridiques :", informations_juridiques)
print("Explication :", explication)

Résumé du code : Dans le domaine juridique, GPT-4 aide à la recherche juridique en générant des informations en réponse aux requêtes de l’utilisateur. XAI complète ces informations par des explications claires pour mieux comprendre les précédents juridiques.

  • Finance : Dans le secteur financier, il peut fournir des informations interprétables sur les tendances du marché et les stratégies d’investissement.
# GPT-4 fournit des recommandations d'investissement
recommandations = gpt4.generate_investment_recommendations(strategy)

# XAI ajoute des explications aux recommandations d'investissement
explication = xai.explain_investment_recommendations(recommandations)

# Afficher les recommandations d'investissement et les explications
print("Recommandations d'investissement :", recommandations)
print("Explication :", explication)

Résumé du code : GPT-4 propose des recommandations d’investissement basées sur une stratégie spécifiée dans le secteur financier. XAI améliore ces recommandations avec des explications, aidant les utilisateurs à comprendre le raisonnement derrière les suggestions.

Défis et orientations futures

Si la fusion de GPT-4 et XAI est prometteuse, elle n’est pas sans défis :

  • Complexité : Développer des techniques XAI qui peuvent expliquer efficacement les réponses de GPT-4, en particulier pour des tâches complexes, reste un défi.
  • Biais : Veiller à ce que les explications soient impartiales et équitables est essentiel. Les modèles d’IA comme GPT-4 peuvent involontairement apprendre des biais à partir de leurs données d’entraînement, ce qui doit être pris en compte.

Avantages de combler le fossé

  • Transparence et responsabilité: La fusion de GPT-4 avec XAI élimine le problème de la “boîte noire” de l’IA. Les utilisateurs comprennent comment l’IA parvient à des conclusions, favorisant la transparence et la responsabilité.
  • Adoption plus large de l’IA: Cette combinaison élargit le champ d’application de l’IA à des domaines vitaux tels que la santé, la finance et le droit. La capacité des utilisateurs à comprendre le raisonnement de l’IA encourage la confiance et l’adoption.
  • Confiance renforcée: La confiance est primordiale dans l’acceptation de l’IA. Comprendre pourquoi l’IA suggère certaines actions renforce la confiance et augmente la confiance des utilisateurs.
  • Autonomisation des utilisateurs: L’intégration de GPT-4 et de XAI permet aux utilisateurs de remettre en question, de demander des explications et de prendre des décisions éclairées basées sur les informations générées par l’IA.

Conclusion

En conclusion, GPT-4 et l’IA explicative (XAI) représentent la convergence de modèles linguistiques avancés et de l’interprétabilité, créant des systèmes d’IA à la fois linguistiquement compétents et compréhensibles. Bien que des défis subsistent, le potentiel de ces systèmes intégrés pour améliorer.

Points clés à retenir

  • Maîtrise linguistique de GPT-4: GPT-4, le dernier modèle linguistique d’OpenAI, excelle dans la génération de texte cohérent, en en faisant un outil polyvalent pour diverses applications.
  • Le besoin de XAI: À mesure que les systèmes d’IA deviennent essentiels dans nos vies, l’IA explicative (XAI) est cruciale pour garantir la transparence et la responsabilité dans la prise de décision de l’IA.
  • Intégration pour la transparence: La combinaison de GPT-4 avec XAI implique l’amélioration des mécanismes d’attention, des filtres basés sur des règles et des interfaces interactives pour rendre les décisions de l’IA compréhensibles.
  • De nombreuses applications possibles: Cette intégration a de vastes applications, de la santé et du droit à la finance, améliorant la prise de décision dans ces domaines.
  • Défis et préoccupations concernant les biais: Les défis incluent la prise en compte de la complexité des explications et l’atténuation des biais que les modèles d’IA tels que GPT-4 peuvent hériter.
  • Confiance et responsabilité: Combler le fossé entre GPT-4 et XAI favorise la confiance dans les recommandations de l’IA en fournissant aux utilisateurs des informations sur le processus de prise de décision de l’IA.

Questions fréquemment posées

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