Por que validar os sistemas BPx de IA/ML?
Fornecer um nível aceitável de credibilidade para algoritmos orientados por dados é de suma importância devido à baixa transparência inerente da tecnologia. Portanto, para garantir um nível adequado de qualidade, mitigando o alto risco de produzir resultados incorretos ou não confiáveis, as agências reguladoras, como a Food and Drug Administration (FDA) dos EUA e a European Medicines Agency (EMA), estabeleceram requisitos de alto nível para garantir a segurança e a eficácia dos produtos e serviços baseados em IA.
Os requisitos mencionados acima estão relacionados principalmente a:
- Qualidade dos dados (ou seja, a qualidade dos dados usados para treinar e testar os modelos de IA e AM; os dados devem ser representativos das condições do mundo real e devem estar livres de erros e vieses);
- Estabilidade algorítmica (ou seja, para garantir que os modelos de IA e AM sejam estáveis e não produzam resultados significativamente diferentes quando treinados ou testados em conjuntos de dados diferentes);
- Desempenho do modelo (deve ser realizada uma avaliação do desempenho dos modelos de IA e de AM para garantir que sejam precisos e confiáveis);
- Explicabilidade (ou seja, entender e documentar a lógica que conduz o processo de tomada de decisão da IA e do AM);
- Documentação e manutenção de registros (ou seja, manter registros e documentação atualizados relacionados à validação).
Para atender a esses requisitos, é necessário um processo de validação que demonstre a conformidade com os requisitos regulamentares e mantenha a integridade e a precisão de qualquer modelo de IA ou ML ao longo do tempo.
Sobre a validação de sistemas de IA/ML
Com base nas regulamentações mais recentes que foram lançadas sobre a validação de IA/ML, o Centro de Competência de Tecnologias Avançadas do Grupo PQE desenvolveu uma estratégia eficaz baseada em riscos para atingir o nível de conformidade exigido:
- ASME V&V 40-2018
- GAMP 5v2
- ISO_IEC_38507_2022(en) - Governança de TI - implicações de IA
- ISO_IEC_TS_4213_2022(en) -Avaliação do desempenho do classificador de ML
Integrando o conteúdo das diretrizes mencionadas acima com a nova abordagem Computer Software Assurance (CSA) e com a metodologia Agile Development, os especialistas do grupo PQE desenvolveram uma estrutura dedicada para garantir um nível aceitável de credibilidade dos algoritmos a serem validados.
Figura 1 Esquema de abordagem de CSA
Figura 2 Metodologia ágil
Figura 3 Ciclo de vida da validação do modelo
As atividades de validação a serem realizadas em um modelo AI/ML devem sempre incluir as seguintes atividades:
- Performing the Model Risk Assessment;
- Creating the Validation Plan;
- Performing the Validation Activities including testing;
- Creating the Validation Report;
- Applying the Change Management;
- Performing Ongoing Evaluations to maintain the validated status of the model, until it is decided to dismiss it.
- Realização da avaliação de risco do modelo;
- Criação do plano de validação;
Realização das atividades de validação, incluindo testes;
- Criação do relatório de validação;
- Aplicação do gerenciamento de mudanças;
- Realização de avaliações contínuas para manter o status de validação do modelo, até que seja decidido descartá-lo.
Conforme já mencionado, o processo de validação também precisa contar com a abordagem CSA para reduzir o esforço previsto, dando mais espaço à fase de pensamento crítico e às tarefas de garantia, otimizando as atividades de teste e reduzindo a documentação.
Em particular, o núcleo do processo é a determinação do risco. Isso leva à obtenção de equilíbrio nas atividades de validação, garantindo um nível adequado de aceitação regulatória e uma quantidade razoável de documentação a ser criada e mantida.
Paralelamente, é necessário um processo de validação de dados para atender a todos os requisitos de integridade e qualidade de dados.
4 Ciclo de vida e validação de dados integrados ao ciclo de vida de manutenção do modelo
Em particular, não é possível validar um algoritmo de IA/ML sem cuidar do formato dos dados e do processo de engenharia de dados em geral.
Conclusões
Em resumo, a validação de sistemas GxP que englobam modelos/algoritmos de IA/ML é uma etapa essencial para garantir a qualidade e a segurança dos produtos regulamentados. É essencial considerar fatores como a qualidade dos dados, a estabilidade algorítmica, o desempenho do modelo, a explicabilidade do modelo e a documentação para garantir a confiabilidade e a eficácia desses modelos.
A equipe da PQE Advanced Technologies desenvolveu uma estratégia sólida para atingir a conformidade, combinando os principais marcos de validação com os princípios da CSA e das metodologias ágeis. Isso otimizará as atividades, equilibrando a quantidade de documentação a ser produzida e obtendo, por outro lado, o nível adequado de aceitação regulatória, levando em consideração também os fluxos de trabalho de limpeza e engenharia de dados, que afetam fortemente a eficácia e a manutenção do modelo.