可信 AI 综合框架可视化实验室
从安全、公平、隐私、鲁棒性、可解释性、问责、透明度到综合评估,系统化呈现可信 AI 的多维框架与度量方法。
01
AI 安全性分层框架
安全防护按纵深分层:数据安全(投毒防护)→ 模型安全(对抗防御)→ 部署安全(访问控制),逐层叠加形成完整防线。
数据层
投毒 / 泄露防护
数据溯源 + 异常检测
模型层
对抗训练
PGD 对抗样本增强
部署层
访问控制 + 监控
速率限制与日志审计
02
公平性度量
不同公平性准则在数学上往往不可同时满足。展示人口均等(Demographic Parity)与机会均等(Equal Opportunity)在不同群体上的计算与权衡。
群体 A
群体 B
满足阈值
违规
03
隐私保护技术对比
差分隐私(DP)、联邦学习(FL)、同态加密(HE)三种主流隐私技术在隐私强度、计算开销、精度损失维度上各有取舍。
差分隐私 DP
通过向查询结果注入校准噪声,保证单个样本是否参与数据集对输出几乎无影响。隐私强度可量化(ε),但带来精度-隐私权衡。
联邦学习 FL
数据留在本地设备,仅上传模型梯度聚合。降低原始数据泄露风险,但梯度仍可能泄露信息,需结合 DP 与安全聚合。
同态加密 HE
在密文上直接执行计算,结果解密后与明文计算一致。隐私最强但计算开销巨大,目前适用于低延迟容忍场景。
04
鲁棒性评估
随对抗扰动强度(ε)增大,模型准确率下降。对抗训练模型在扰动下保持更高准确率,体现鲁棒性提升。
标准模型
对抗训练模型
认证鲁棒边界
05
可解释性方法对比
LIME(局部扰动近似)、SHAP(Shapley 值归因)、Attention(注意力权重)三种解释方法对同一预测给出不同视角的特征贡献。
06
问责制框架
从数据采集到模型部署再到用户反馈,每一步决策留存不可篡改的审计记录,形成端到端的责任追踪链。
07
透明度指标
模型卡片(Model Card)记录模型用途与限制,数据表(Datasheet)记录数据来源与处理,风险矩阵量化潜在危害。
08
综合评估仪表盘
雷达图多维展示可信 AI 评分:安全、公平、隐私、鲁棒、可解释、问责、透明七项指标,对比目标基线与当前评估。
综合评分
78 / 100
七维加权平均
短板项
鲁棒性 62
建议优先改进
达标项
5 / 7
超出目标基线