International Science and Technology Journal

Published by

Under supervision of


Open Access Journal

ISSN: 2519-9854 (Online)

ISSN: 2519-9846 (Print)

DOI: www.doi.org/10.62341/ISTJ

A peer-reviewed and open access journal concerned with publishing researches and studies in the field of applied sciences and engineering

Published by

Under supervision of

Exploring Explainable Artificial Intelligence Technologies: Approaches, Challenges, and Applications

الملخص
تتعمق هذه الورقة البحثية في المجال التحويلي للذكاء الاصطناعي القابل للتفسير (XAI) استجابةً للتعقيدات المتطورة للذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي. من خلال التنقل عبر مناهج XAI والتحديات والتطبيقات والاتجاهات المستقبلية، تؤكد الورقة على التوازن الدقيق بين دقة النموذج وقابلية التفسير. تتم معالجة التحديات مثل المفاضلة بين الدقة وقابلية التفسير، وشرح نماذج الصندوق الأسود، ومخاوف الخصوصية، والاعتبارات الأخلاقية بشكل شامل. تعرض تطبيقات العالم الحقيقي إمكانات XAI في مجالات الرعاية الصحية والتمويل والعدالة الجنائية والتعليم. ويؤكد تقييم نماذج XAI، المتمثلة في مصنف الغابات العشوائية في مجموعة بيانات مرض السكري، على الآثار العملية. وبالنظر إلى المستقبل، تحدد الورقة الاتجاهات المستقبلية، مع التركيز على تفسيرات المجموعة، ومقاييس التقييم الموحدة، والتصميمات التي تركز على الإنسان. ويختتم التقرير بالدعوة إلى اعتماد XAI على نطاق واسع، وتصور مستقبل لا تكون فيه أنظمة الذكاء الاصطناعي قوية فحسب، بل أيضًا شفافة وعادلة وخاضعة للمسائلة، مما يعزز الثقة والتفاهم في التفاعل بين الإنسان والذكاء الاصطناعي. الكلمات المفتاحية: الذكاء الاصطناعي القابل للتفسير (XAI)، التعلم الآلي، الشفافية، المساءلة، نماذج الذكاء الاصطناعي، قابلية التفسير، التحديات، تطبيقات XAI، تقييم النماذج، اكتشاف التحيز، فهم المستخدم، المواءمة الأخلاقية.
Abstract
This research paper delves into the transformative domain of Explainable Artificial Intelligence (XAI) in response to the evolving complexities of artificial intelligence and machine learning. Navigating through XAI approaches, challenges, applications, and future directions, the paper emphasizes the delicate balance between model accuracy and interpretability. Challenges such as the trade-off between accuracy and interpretability, explaining black-box models, privacy concerns, and ethical considerations are comprehensively addressed. Real-world applications showcase XAI's potential in healthcare, finance, criminal justice, and education. The evaluation of XAI models, exemplified through a Random Forest Classifier in a diabetes dataset, underscores the practical implications. Looking ahead, the paper outlines future directions, emphasizing ensemble explanations, standardized evaluation metrics, and human-centric designs. It concludes by advocating for the widespread adoption of XAI, envisioning a future where AI systems are not only powerful but also transparent, fair, and accountable, fostering trust and understanding in the human-AI interaction. Keywords: Explainable Artificial Intelligence (XAI), machine learning, transparency, accountability, AI models, interpretability, challenges, XAI applications, model evaluation, bias detection, user comprehension, ethical alignment.