هوش مصنوعی قابل توضیح برای توسعه راه حل‌های شهرهای هوشمند

نوع فایل : word

تعداد صفحات ترجمه تایپ شده با فرمت ورد با قابلیت ویرایش : 50

تعداد کلمات : 15000

مجله : smart cities(MDPI)

انتشار : 2020

ترجمه متون داخل جداول : ترجمه شده است

درج جداول در فایل ترجمه : درج شده است

منابع داخل متن : به صورت فارسی درج شده است

کیفیت ترجمه : طلایی

فونت ترجمه : Bنازنین 12

تاریخ انتشار
9 می 2024
دسته بندی
تعداد بازدیدها
3067 بازدید
99,000 تومان

عنوان فارسی مقاله:هوش مصنوعی قابل توضیح برای توسعه راه حل‌های شهرهای هوشمند

چکیده

 فناوری‌های هوش مصنوعی سنتی (AI) که در توسعه راه‌حل‌های شهرهای هوشمند، یادگیری ماشین (ML) و اخیراً یادگیری عمیق (DL) استفاده می‌شوند، بیشتر بر استفاده از بهترین مجموعه داده‌های آموزشی و ویژگی‌های مهندسی و کمتر بر تخصص دامنه موجود تکیه دارند. ما استدلال می‌کنیم که چنین رویکردی برای توسعه راه‌حل، نتیجه راه‌حل‌ها را کمتر قابل توضیح می‌کند، یعنی اغلب نمی‌توان نتایج مدل را توضیح داد. نگرانی فزاینده‌ای در میان سیاست‌گذاران در شهرها با این فقدان توضیح‌پذیری راه‌حل‌های هوش مصنوعی وجود دارد، و این یک مانع بزرگ در مقبولیت و اعتماد گسترده‌تر به چنین راه‌حل‌های مبتنی بر هوش مصنوعی در نظر گرفته می‌شود. در این کار، ما مفهوم “یادگیری عمیق قابل توضیح” را به عنوان زیرمجموعه‌ای از مشکل “هوش مصنوعی قابل توضیح” بررسی می‌کنیم و راه حل جدیدی را با استفاده از فناوری‌های وب معنایی پیشنهاد می‌کنیم که با برنامه نظارت بر سیل شهرهای هوشمند در چارچوب کمیسیون اروپا نشان داده شده است. پروژه تأمین شده نظارت بر خندق‌ها و زهکشی‌ها در مناطق جغرافیایی حیاتی مستعد مسائل سیل یکی از جنبه‌های مهم هر راه حل پایش سیل است. راه‌حل‌های معمول برای این مشکل شامل استفاده از دوربین‌ها برای گرفتن تصاویری که مناطق آسیب‌دیده را در زمان واقعی با اشیاء مختلف مانند برگ‌ها، بطری‌های پلاستیکی و غیره نشان می‌دهد، و ساخت یک طبقه‌بندی مبتنی بر DL برای شناسایی چنین اشیایی و طبقه‌بندی انسدادها بر اساس حضور و پوشش این اشیا در تصاویر هستند. در این کار، ما به طور منحصربه‌فرد یک راه‌حل هوش مصنوعی قابل توضیح را با استفاده از فناوری‌های DL و وب معنایی برای ساخت یک طبقه‌بندی‌کننده ترکیبی پیشنهاد می‌کنیم. در این طبقه‌بندی‌کننده ترکیبی، مؤلفه DL حضورشی و سطح پوشش را تشخیص می‌دهد و قوانین معنایی طراحی شده با مشورت نزدیک با کارشناسان، طبقه‌بندی را انجام می‌دهند. با استفاده از دانش تخصصی در زمینه سیل، طبقه‌بندی‌کننده ترکیبی ما انعطاف‌پذیری را در دسته‌بندی تصویر با استفاده از اشیاء و روابط پوشش آنها فراهم می‌کند. نتایج تجربی نشان‌داده‌شده با یک مورد استفاده در دنیای واقعی نشان داد که این رویکرد ترکیبی طبقه‌بندی تصویر به طور متوسط ۱۱٪ بهبود (F-Measure) در عملکرد طبقه‌بندی تصویر در مقایسه با طبقه‌بندی‌کننده فقط DL دارد. همچنین دارای مزیت متمایز ادغام دانش کارشناسان در تعریف قوانین تصمیم گیری برای نشان دادن شرایط پیچیده و استفاده از چنین دانشی برای توضیح نتایج است.

 

 

 

ادامه مطلب

راهنمای خرید:
  • لینک دانلود فایل بلافاصله بعد از پرداخت وجه به نمایش در خواهد آمد.
  • همچنین لینک دانلود به ایمیل شما ارسال خواهد شد به همین دلیل ایمیل خود را به دقت وارد نمایید.
  • ممکن است ایمیل ارسالی به پوشه اسپم یا Bulk ایمیل شما ارسال شده باشد.
  • در صورتی که به هر دلیلی موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید با ما تماس بگیرید.

Title: Explainable Artificial Intelligence for Developing Smart Cities Solutions

 

Abstract

 Traditional Artificial Intelligence (AI) technologies used in developing smart cities solutions, Machine Learning (ML) and recently Deep Learning (DL), rely more on utilising best representative training datasets and features engineering and less on the available domain expertise. We argue that such an approach to solution development makes the outcome of solutions less explainable, i.e., it is often not possible to explain the results of the model. There is a growing concern among policymakers in cities with this lack of explainability of AI solutions, and this is considered a major hindrance in the wider acceptability and trust in such AI-based solutions. In this work, we survey the concept of ‘explainable deep learning’ as a subset of the ‘explainable AI’ problem and propose a new solution using Semantic Web technologies, demonstrated with a smart cities flood monitoring application in the context of a European Commission-funded project. Monitoring of gullies and drainage in crucial geographical areas susceptible to flooding issues is an important aspect of any flood monitoring solution. Typical solutions for this problem involve the use of cameras to capture images showing the affected areas in real-time with different objects such as leaves, plastic bottles etc., and building a DL-based classifier to detect such objects and classify blockages based on the presence and coverage of these objects in the images. In this work, we uniquely propose an Explainable AI solution using DL and Semantic Web technologies to build a hybrid classifier. In this hybrid classifier, the DL component detects object presence and coverage level and semantic rules designed with close consultation with experts carry out the classification. By using the expert knowledge in the flooding context, our hybrid classifier provides the flexibility on categorising the image using objects and their coverage relationships. The experimental results demonstrated with a real-world use case showed that this hybrid approach of image classification has on average 11% improvement (F-Measure) in image classification performance compared to DL-only classifier. It also has the distinct advantage of integrating experts’ knowledge on defining the decision-making rules to represent the complex circumstances and using such knowledge to explain the results.