专家知识
Expert Knowledge(专家知识)是指在特定领域(如医学),由人类专家通过长期的教育、培训和实践经验所积累的,能够解决复杂问题的高级信息集合。与大数据(从海量样本中统计出的相关性)不同,专家知识通常包含因果逻辑、启发式规则(Heuristics)以及难以言传的隐性知识(Tacit Knowledge)。在构建医疗AI时,单纯依赖数据往往会导致“幻觉”或逻辑错误,引入专家知识(如作为贝叶斯网络的先验概率或知识图谱的规则)是确保 AI 系统安全、可解释且符合伦理的关键。
核心分类:不仅是书本知识
在构建“智慧医生”时,我们需要提取两类截然不同的专家知识:
文件:Explicit vs Tacit Knowledge Iceberg
1. Explicit Knowledge (显性知识)
定义: 可以用语言、文字或公式清晰表达的知识。
来源: 临床指南(CPG)、药典、教科书、文献。
AI实现: 容易转化为规则引擎(If-Then)或知识图谱。例如:“NCCN 指南规定,III 期肺癌首选放化疗”。
2. Tacit Knowledge (隐性知识)
定义: 植根于专家个人经验、直觉和洞察力,难以形式化的知识。
来源: 专家的“直觉”(Clinical Intuition)。例如:老医生看一眼病人脸色觉得“不对劲”,尽管各项指标还在正常范围内。
AI实现: 极难编码。通常需要通过RLHF(人类反馈强化学习)来微调大模型,或者转化为贝叶斯网络中的先验概率。
横向测评:数据驱动 vs 知识驱动
这是 AI 发展的两条路线之争,现在的趋势是神经符号 AI(融合路线)。
| 维度 | 数据驱动 (Data-Driven) | 知识驱动 (Knowledge-Driven) |
|---|---|---|
| 代表技术 | 深度学习, 大模型 (LLM) | 专家系统, 贝叶斯网络, 知识图谱 |
| 优势 | 泛化能力强,能处理感知任务(看片子)。 | 逻辑严密,可解释性强,不需要大数据。 |
| 劣势 | 黑盒,不可解释,会有幻觉。 | 构建成本高(Knowledge Bottleneck),难以覆盖所有情况。 |
| 在智慧医生中 | 负责“对话”和“理解病历”。 | 负责“安全护栏”和“最终决策”。 |
工程化:如何把专家装进电脑?
将人类专家的脑中知识转化为机器代码的过程称为知识工程(Knowledge Engineering)。
1. 知识获取 (Elicitation): 通过德尔菲法让专家达成共识,或者让专家对典型病例进行标注。
2. 结构化 (Structuring): 将获取的知识转化为本体(Ontology)和三元组(Triples),存入图数据库。
3. 形式化 (Formalization): 将因果关系转化为贝叶斯网络的 CPT(条件概率表)。例如,专家说“吸烟很大程度上导致肺癌”,工程师将其转化为 P(肺癌|吸烟) = 0.15。
关键参考文献
[1] Feigenbaum EA. (1977). The Art of Artificial Intelligence: Themes and Case Studies of Knowledge Engineering.
[历史]:专家系统之父 Feigenbaum 提出“知识就是力量”,认为 AI 的核心在于知识库的质量,而非推理引擎的复杂度。
[2] Kahneman D. (2011). Thinking, Fast and Slow.
[心理学]:揭示了人类专家的直觉(系统1)和逻辑(系统2)是如何工作的,为现代 AI 模拟专家思维提供了心理学基础。