Estudio

Los expertos decidieron mejor cuando la IA mostró dónde había mirado

Con la imagen, los operarios de fábrica acertaron 7,7 puntos porcentuales más y los radiólogos 4,7 puntos más que los colegas que solo veían la puntuación. La mayoría de los operarios con la imagen lo hicieron mejor que la IA sola.

De un vistazo

Fuente
Senoner, Schallmoser, Kratzwald, Feuerriegel and Netland (2024). Explainable AI improves task performance in human–AI collaboration. Scientific Reports, 14, 31150. doi:10.1038/s41598-024-82501-9
Cómo se hizo
Dos experimentos registrados de antemano. Los participantes se asignaron al azar a ver solo la puntuación de la IA, o la puntuación con una imagen que marcaba las zonas a las que la IA había reaccionado. La IA era la misma en los dos grupos. Experimento aleatorizado. Se asignó a las personas al azar a trabajar con o sin la herramienta, y se compararon los dos grupos.
Quién participó
48 operarios de fábrica que hicieron 9600 evaluaciones de productos electrónicos, y 113 radiólogos que hicieron 5650 evaluaciones de radiografías de tórax.
Dónde
Una fábrica de electrónica de Siemens y un experimento en línea con radiólogos en ejercicio.

“Our results demonstrate that domain experts make subpar decisions when they are supported by a black-box AI algorithm with opaque predictions.” [Nuestros resultados demuestran que los expertos de un campo toman decisiones peores de lo debido cuando se apoyan en un algoritmo de IA de caja negra con predicciones opacas.]

Qué encontró

Los dos experimentos usaron una tarea de inspección visual. Una IA daba a cada imagen una puntuación de 0 a 100. La mitad de los participantes solo veía la puntuación. La otra mitad veía además la imagen con zonas coloreadas que marcaban aquello a lo que la IA había reaccionado. La tasa de acierto que sigue da el mismo peso a las piezas defectuosas y a las correctas.

En la fábrica:

  • Solo la puntuación: 88,6 % de acierto. Puntuación e imagen: 96,3 %. La IA sola llegó al 95,6 %.
  • Más defectos detectados. Los operarios con la imagen detectaron el 93,0 % de los productos defectuosos. Los operarios que solo veían la puntuación detectaron el 82,0 %.
  • Menos respuestas correctas descartadas. Los operarios que solo veían la puntuación tenían 3,6 veces más probabilidades de contradecir a la IA cuando la IA acertaba.
  • Más respuestas erróneas detectadas. Los operarios con la imagen corrigieron el 96,9 % de las predicciones erróneas de la IA. Los operarios que solo veían la puntuación corrigieron el 86,4 %.
  • El 73,1 % de los operarios con la imagen lo hizo mejor que la IA sola.

Con radiólogos:

  • Solo la puntuación: 79,1 % de acierto. Puntuación e imagen: 83,8 %. La IA sola llegó al 82,2 %.
  • Ninguna diferencia en las lesiones encontradas. Los dos grupos encontraron el 90,4 % de las imágenes que mostraban una lesión pulmonar. La mejora vino de tener menos falsas alarmas.
  • Las respuestas erróneas no se detectaron más a menudo. Los radiólogos con la imagen corrigieron el 50,8 % de las predicciones erróneas de la IA. Los que solo veían la puntuación corrigieron el 57,7 %.

Cuándo se cumple el resultado

Los participantes tenían experiencia: 13,8 años en el puesto de media los operarios de fábrica y 13,5 los radiólogos. Se les dijo que la IA podía equivocarse. La explicación era una imagen, que un experto puede comparar con la original de un vistazo.

Límites

  • Los propios autores señalan el límite principal: un solo tipo de tarea, la inspección visual, y un solo tipo de explicación, una imagen marcada.
  • Los experimentos usaron un conjunto fijo de imágenes con un límite de tiempo: 200 imágenes de productos en la fábrica y 50 radiografías para los radiólogos.
  • Uno de los autores declara financiación de investigación de Siemens.

Prácticas que usan este estudio

Este estudio respalda: