Том 33. Разум, машины и математика. Искусственный интеллект и его задачи - Игнаси Белда

Первая фаза рассуждения по прецедентам, извлечение, состоит в поиске в памяти прецедентов решений задач, наиболее схожих с текущей. В нашем примере цель извлечения — найти прошлые результаты маммографии, по своим характеристикам схожие с полученными при обследовании.

Далее проводится адаптация — попытка адаптировать обнаруженное решение к рассматриваемому случаю. Предположим, что логистической компании необходимо перевезти груз из Лиссабона в Рим, и для оптимизации маршрута используется рассуждение по прецедентам. На первом этапе в памяти прецедентов будет произведен поиск ранее выполненных перевозок по наиболее похожим маршрутам.

Допустим, в памяти прецедентов содержится уже оптимизированный маршрут между Мадридом и Миланом. Следовательно, большая часть нового маршрута будет уже известной, и останется лишь оптимизировать путь от Лиссабона до Мадрида и от Милана до Рима. Оптимизацию этих двух небольших частей общего маршрута можно провести другими, классическими методами. Использование уже известного маршрута Мадрид — Милан при прокладке нового маршрута Лиссабон — Рим и представляет собой суть этапа адаптации.

Далее выполняется проверка, в ходе которой эксперт-человек анализирует диагноз, поставленный машиной. На этом этапе человек и машина работают вместе, что способствует непрерывному улучшению качества работы машины и повышению точности результатов. Диагностирование раковых опухолей крайне важно, поэтому руководители системы здравоохранения не передают решение этой задачи автоматическим средствам, не требующим участия человека.

На последнем этапе рассуждения по прецедентам следует определить, стоит ли включать решение, утвержденное экспертом, в память прецедентов? Иными словами, достаточно ли оно репрезентативно, чтобы включить его в набор результатов маммографии, которые будут использоваться для диагностики опухолей в будущем?

Итог рассуждений по прецедентам (и рассуждений эксперта) будет успешным только при корректном прохождении всех четырех перечисленных этапов. На каждом из этапов необходимо учитывать следующие основные аспекты.

— Критерий извлечения: не все предыдущие результаты одинаково полезны.

Следует определить, какие прецеденты нужно выбрать при рассмотрении нового случая. Для этого необходимо ввести метрики, или расстояния, позволяющие оценить схожесть нового случая и тех, что хранятся в памяти. К примеру, при анализе результатов маммографии для нового случая с помощью этих математических метрик определяется, какой из уже известных результатов больше всего схож с анализируемым.

— Критерий достоверности: для каждой предметной области характерны определенная сложность и уровень риска. В примере с диагностированием опухолей очевидно, что цена, которую необходимо заплатить в случае ложноотрицательного результата, намного выше, чем если врач посчитает доброкачественную опухоль злокачественной. Поэтому крайне важно иметь механизмы определения критериев, позволяющих гарантировать достоверность результата.

— Критерий проверки: проверка предложения требует вмешательства эксперта. В примере с анализом результатов маммографии в силу особой важности процедуры проверку производит эксперт-радиолог.

— Критерий сохранения знаний: способность решать задачи напрямую связана с имеющимся опытом их решения. Следовательно, необходимо четко обеспечить непротиворечивость знаний как при включении новых случаев, так и при устранении уже имеющихся, вносящих противоречия.

Все перечисленные выше аспекты имеют общую основу — накопленный опыт системы. Желательно, чтобы память прецедентов обладала следующими свойствами:

— компактность: память не должна содержать ни избыточных случаев, ни шума, иначе рассматриваемая ситуация будет искажена, а при подборе случаев, наиболее схожих с рассматриваемым, возникнут ошибки;

— репрезентативность: нельзя решить задачу, о которой ничего не известно, поэтому необходимо иметь репрезентативные примеры всех возможных аспектов предметной области. Только так мы гарантируем, что наше видение реальности при решении задачи будет полным;

— ограниченность: скорость работы системы напрямую зависит от того, с каким числом элементов она работает. Размер памяти определяет, способна ли система дать ответ в разумное время.

Три вышеперечисленных свойства можно свести к следующей предпосылке: необходимо располагать минимально возможным множеством независимых инцидентов, полностью описывающих предметную область.

С ростом популярности интернета маркетинг радикально изменился, и сегодня на смену массовому маркетингу пришел персонализированный. К примеру, когда вы открываете интернет-сайты, то видите перед собой рекламные объявления или баннеры, которые не являются ни случайными, ни статическими — напротив, различные инструменты анализируют поведение пользователя и отображают ему персонализированную рекламу в зависимости от его текущих интересов.

Каждый, кто получал электронную почту в Gmail, почтовом сервисе Google, замечал, что сбоку всегда показывается реклама, связанная с содержанием полученного письма. А если вы на прошлой неделе искали гостиницу в Париже, то не удивляйтесь, если сегодня на одной из интернет-страничек перед вами появится реклама таких гостиниц.

Все механизмы, которые использует Google и другие компании этой сферы для управления онлайн-маркетингом, представляют собой интеллектуальные инструменты, которые мгновенно и автоматически, без вмешательства человека, принимают решения о том, какую рекламу показать пользователю. Если бы в этом процессе каким-то образом участвовали люди, то выполнить в секунду десятки миллионов маркетинговых действий было бы невозможно, а речь ведь идет о цифрах именно такого порядка.

Многие считают наиболее интеллектуальным средством онлайн-маркетинга механизм предложения похожих книг, используемый компанией Amazon. Этот же механизм используют в похожих целях и другие компании, например компания Yahoo в своем Radio LAUNCHcast, где песни, положительно оцененные пользователем, фиксируются в его профиле, и в будущем система предлагает песни, которые прослушали и положительно оценили другие пользователи с похожими профилями.

Действие этой системы можно увидеть на сайте Amazon всякий раз, когда вы ищете какой-то определенный товар: независимо от того, зарегистрированы вы на сайте или нет, вы увидите раздел «Купившие этот товар также покупают» («Customers who bought this item also bought…»). Этот механизм, кажущийся тривиальным, на самом деле крайне сложен и относится к искусственному интеллекту. Он вовсе не ограничивается простым просмотром корзин покупок других пользователей, которые приобрели просматриваемый вами товар.

Раздел «Похожие товары» на странице интернет-магазина Amazon.

Классическое средство решения задач такого типа — так называемые байесовские сети. Крупнейший в мире научно-исследовательский институт, занимающийся изучением байесовских сетей, — это Microsoft Research Institute, где рассматриваются возможности их применения не только в онлайн-маркетинге, но и в других областях. В частности, байесовские сети применяются для автоматической адаптации интерфейса Windows в зависимости от особенностей работы и предпочтений пользователя.

Идея, на которой основаны байесовские сети, такова: существуют цепочки событий, которым с определенной вероятностью сопутствуют другие цепочки событий.

Именно поэтому байесовские сети называют сетями — они представляют собой сплетенные друг с другом цепочки вероятностных зависимостей. Рассмотрим пример с покупкой книг.

* * *

ДРУГИЕ СПОСОБЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО МАРКЕТИНГА

Автоматический маркетинг применяется не только в интернете: сегодня его используют банки, телекоммуникационные компании и даже супермаркеты. К примеру, кто не видел скидочные купоны в супермаркетах, где мы делаем покупки на неделю? Логично, что нам обычно дают купоны не на товары, которые мы и так всегда покупаем (разумеется, при условии, что скидочная программа организована правильно), а на товары, которые выбирают другие покупатели примерно с тем же набором покупок, что и мы. Таким образом мы узнаем о товарах, которые никогда раньше не покупали, и после первой покупки они могут занять постоянное место в нашей корзине. Подобным образом действуют и другие компании, в частности в сфере финансов и телекоммуникаций: с учетом нашего профиля они часто предлагают новые продукты, которые, возможно, будут нам интересны.