Джошуа Ганс - Искусственный интеллект на службе бизнеса

• В традиционных статистических методах для спецификаций модели необходимы сформулированные гипотезы или, по крайней мере, человеческая интуиция. Машинное обучение не требует предварительной спецификации и вмещает в себя эквиваленты гораздо более сложных моделей с большим количеством взаимодействий между переменными.

• Прогресс машинного обучения называют достижением ИИ, поскольку:

• основанные на данном методе системы учатся и постепенно совершенствуются;

• системы выдают значительно более точные прогнозы, чем другие при аналогичных условиях, а некоторые специалисты считают прогностику базисом интеллекта;

• повышенная точность прогнозов таких систем позволяет им выполнять задачи, такие как языковой перевод и навигация, ранее считавшиеся прерогативой исключительно человеческого интеллекта.

• По поводу связи между прогнозом и интеллектом мы придерживаемся агностической точки зрения. Ни одно из наших заключений не основано на позиции, утверждающей, что достижения прогностики представляют собой интеллектуальные достижения. Мы рассматриваем последствия удешевления прогнозов, а не интеллекта.

Хэл Вариан, ведущий экономист Google, в обращении к Роберту Гойцуэте из Coca-Cola сказал в 2013 году: «Миллиард лет назад появился современный “человек разумный”. Миллиард минут назад зародилось христианство. Миллиард секунд назад выпустили IBM PC. А миллиард поисковых запросов назад… наступило сегодняшнее утро» [32]. И Google – не единственная компания с неохватным объемом данных. Для всех, от гигантов вроде Facebook и Microsoft до местных государственных органов и стартапов, сбор данных стал проще и дешевле, чем когда-либо. Эти данные обладают ценностью. Миллиарды поисковых запросов – это миллиарды строк данных, с которыми Google совершенствует свои службы. Данные даже называют «новой нефтью».

Прогностические машины полагаются на данные. Чем их больше и чем они лучше, тем качественнее прогнозы. Выражаясь языком экономистов, данные остаются ключевым компонентом прогнозирования, их ценность растет с удешевлением прогнозов.

В ИИ данные представлены в трех ипостасях. Первая – входные данные, которые загружаются в алгоритмы и используются для прогнозирования. Вторая – обучающие данные, необходимые для создания самих алгоритмов; с их помощью ИИ учится прогнозировать в реальной среде. И наконец, существуют также данные обратной связи, призванные постепенно улучшить эффективность алгоритмов. В некоторых случаях виды данных пересекаются, например одна и та же информация выполняет все три роли.

Но сбор данных может стоить дорого, следовательно, объем капиталовложений рассчитывается исходя из компромисса между выгодой от получения дополнительных данных и затратами на них. Чтобы принять оптимальное решение по инвестированию средств в данные, необходимо понимать, как машины их используют.

До недавнего ажиотажа вокруг ИИ возникало много шумихи по поводу большого объема данных. Их разнообразие, количество и качество заметно выросли за последние 20 лет. Изображения и тексты переводят в цифровую форму, чтобы машины могли их анализировать. Все оснащено датчиками. Такой активный интерес основан на возможности этих данных помочь людям снизить неопределенность и оставаться в курсе происходящего.

Рассмотрим улучшенные датчики сердечного ритма. Многочисленные компании и некоммерческие организации с медицинскими названиями, такие как AliveCor и Cardiio, разрабатывают продукты, использующие данные о сердечном ритме. Например, стартап Cardiogram сделал приложение для iPhone, которое получает показатели сердечного ритма от Apple Watch и выдает огромный объем информации: посекундные замеры частоты сердцебиения. Пользователи могут отслеживать, не подскакивает ли она в течение дня и повысилась или уменьшилась за год или даже за десять лет.

Изобилие данных и возможности прогностических машин открывают подобным разработкам широкие перспективы. Научные и производственные исследователи продемонстрировали, как смартфоны прогнозируют нарушения сердечного ритма («мерцательную аритмию», как говорят медики) [33]. Продукты, разрабатываемые Cardiogram, AliveCor и Cardiio с помощью прогностических машин, используют данные о сердечном ритме, необходимые для диагностики кардиологических заболеваний. Общий подход компаний заключается в том, чтобы на основе выявленных данных прогнозировать информацию о наличии у пользователя отклонений в работе сердца.

Без входных данных прогностические машины не смогут работать, поэтому их называют просто «данными», в отличие от обучающих и данных обратной связи.

Неподготовленные пользователи не улавливают в необработанных данных связи между информацией о частоте сердечных сокращений (ЧСС) и нарушением сердечного ритма. А приложение Cardiogram выявляет его с 97 %-ной точностью благодаря работе глубокой нейронной сети [34]. Отклонения в работе сердца становятся предвестниками 25 % всех инфарктов, а усовершенствования анамнеза позволят врачам вовремя назначить лечение. Для профилактики инфаркта существуют лекарства.

Но для этого потребители должны предоставить сведения о своем сердечном ритме. Машина не сможет прогнозировать риски для конкретного человека, не имея о нем необходимой информации. При наличии у прогностической машины индивидуальных данных человека она выдаст прогноз вероятности нарушений сердечного ритма.

Нынешнее поколение технологий ИИ не без причины называется «машинным обучением». Оно учится на данных. В только что описанном примере машина для составления прогноза нарушений сердечного ритма (и вероятности развития инфаркта) устанавливает связь между ЧСС и случаями диагностированной мерцательной аритмии. Для этого она сопоставляет входные данные Apple Watch – их статистики называют «независимыми переменными» – с информацией о нарушениях сердечного ритма («зависимой переменной»).

Чтобы обучить машину, информация о нарушениях сердечного ритма должна исходить от тех же людей, что входные данные Apple Watch. Другими словами, прогностической машине необходимы данные о большой выборке людей с нарушениями сердечного ритма наряду с полученными от них данными. Кроме того (и это важно), необходимы также аналогичные показатели большой выборки людей, не страдающих кардиологическими заболеваниями. Прогностическая машина сравнивает данные обеих групп, на основании чего выдает прогноз. И если паттерн сердечного ритма нового пациента ближе к данным «обучающей» выборки людей с нарушениями, то машина прогнозирует у него нарушение сердечного ритма.