2019年5月26日 星期日
AIQ:不管你願不願意,現在已是AIQ比IQ、EQ更重要的時代
如同書背推薦文字所陳述,「AIQ:不管你願不願意,現在已是AIQ比IQ、EQ更重要的時代」是用七位在人工智慧發展史上有舉足輕重的人物故事來引導出此門學科最關鍵的一些思維。隨著人工智慧佔據媒體版面的比例增加,各式各樣的評論、分析、專書和新聞,都交錯使用著「機器學習」和「人工智慧」兩個名詞,精確地說「機器學習」是實踐「人工智慧」目標的一種技術,而在大數據時代,機器學習以數據趨動模型,利用模型來模擬人工智慧的做法,目前是CP值最高的,也因此兩者常常混為一談。
七個故事帶出了七位人物,也展現了七個影響數據分析領域的重要觀念,隨著閱讀「AIQ」的各個章節,讀者們也更為深入地理解AI的主成份。首先登場的是二次大戰中的統計學家「亞怕拉罕.沃德」,他針對盟軍安全返航的轟炸機所進行的統計作業,常常做為「倖存者偏差」的故事為人津津樂道。作者卻指出這個故事真正的價值不在於沃德天才地發現轟炸機引擎是最需要強化的部份(因為這種「發現」並非反常識),而是他對於遺失的數據資料進行了大量的重現,以完成轟炸機脆弱部份的「條件機率」統計,「條件機率」也是現今眾多電子商務推薦系統的核心觀念。提到推薦系統各式文章總會提到Netflix在其影片推薦系統所下的心力,並強調「協同過瀘法」的成果是如此的驚人,這部份我是持保留的態度,因為協同過瀘法本身是有許多問題點,讓它無法滿足各種推薦情境。
第二位是女天文學家「亨麗愛塔.勒維特」,她利用了大量的天文影像資料,歸納出一條預測脈動變星的線型公式。作者整理出此一壯舉帶出的兩個核心AI概念:1.在AI領域,「模式」指的是一種預測規則,使輸入產生預期的輸出。2.「學習模式」代表在數據集之中擬合良好的預測規則。後續內文更進一步地闡述「模型辨識」為何在今日變得如此強大,關鍵因素在於「更複雜的模型」」、「巨量數據」、「誤試(Try and error)」以及「深度學習」。在閱讀的過程中讓人進一步地體悟到在機器學習中「過擬」和「擬合」之間的交相關係。沒有「擬合」就沒有可以用來預測未知數據的模型,但「過度地擬合」反而招致充滿偏見的模型,無法用在實務的環境中。具體地說,機器學習的建模過程,就是試圖在擬合和過擬的現象之間,找出正確的「甜蜜點」。
美國海軍的「約翰.克雷文」則為我們帶來了「貝氏搜尋法」的觀念。呼應沃德章節中所介紹的「條件機率」,貝氏定理是更進一步應用條件機率的機率預測公式。其本質是:先驗信念+事實=修正後的信念。其實日常生活中我們隨時都在運用同一種思維來預測事物,只是英國牧師「湯馬斯.貝葉斯」將其具體而微地以公式呈現,並改變了全世界。雖然概念和實作相對容易,卻多半能帶來令人驚豔的準確度,因此貝氏分類法運用在數不清的人工智慧應用中。
身為程式設計人員,相信沒人不曉得「艾倫.圖靈」的大名,但是卻少有人知道發明程式編譯器的「葛麗絲.霍普」女士。文中借由描述霍普如何發明程式語言,帶出人類如何和電腦溝通的方法的雛形。利用大量的規則定義,讓自然語言轉換為電腦機器碼的作法,一度被認為是唯一讓電腦理解人類語言的手法。然而技術的創新總是在眾人的意料之外,以數據統計資料為基礎的自然語言處理,在1980年後就成功地完敗規則法。「技術知識」和「事實知識」兩種哲學觀念,各自曾活躍在自然語言處理的開發過程中,而今「事實知識」傲視群雄為眾人所擁護。章節最後也簡略地由Google研發出來,利用大數據來進行自然語言處理的非監督演算法「向量詞」技術。
「艾薩克.牛頓」人類史上的大天才,在書中卻述說了他罕為人知的失敗故事。從中可以習知藉由統計數字的平均值和變異數,如何實作出簡易的「異常檢測」系統。而在大數據時代中,此概念更是發展到無微不至,包含信用卡異常交易、犯罪偵測、F1賽車維護都用到了此章介紹的核心觀念。第六章介紹的「南丁格爾」則是把讀者的野視拉到醫療領域,說明適當地利用數據如何增進病人的福祉。作者更以今日醫藥界現況做討論,認為AI在改善醫療品質的議題上可以更積極,也適當地提及隱私權的負面問題。
最後一章中,作者則對於許多AI樂觀主義者潑了冷水,反駁他們預期的「未來的AI將從數據中學會人類未知的知識」。文中說明,目前的機器學習技術都僅只能協助人類找出假設所求的解答,AI本身無法自行建立假設,因此與其說是人類依靠AI,更正確地說是AI無法離開人類自我發展。最後提到的「Google流感預測」例子,提出了「模型鏽蝕」和相對的「模型防鏽」觀點,相當了不起。目前許多想建置AI方案的經理人尚未有機器學習模型會隨著時間劣化的認知,藉由「模型防鏽」名詞的使用,相信更能傳達此一觀念。
2019年5月1日 星期三
印刷業崩潰日記
我們處在一個充斥著印刷品的時代,書藉、報章、廣告傳單隨處可見也隨手可得。也就是那麼習以為常的事物,導致無法感受到印刷品是眾多從業人員用盡心力才製作完成。
「印刷業崩潰日記」就是一本旨在介紹印刷業工作秘辛的漫畫書。以印刷業務部的資深員工為主角,每話穿插著每天都可能遇到的突發狀況。在排除足以開天窗的大麻煩同時,也仔細講解了印務中的各項關鍵步驟和潛在危機。每頁還補充了「基本印刷用語」,看完整本書,大致就像上了一堂輕鬆愉快的印刷課。
雖然唸過廣告設計,也上過印刷課,但回想起來當初所學到的觀念遠不如「崩潰日記」這般清晰豐富。我想這就是目前台灣教育制度的核心問題之一,僅提供死板的課程綱要,無法引發學生對課程主題的興趣。
對於從事印刷產業的讀者,閱讀「崩潰日記」就像是偷看他人日記,有熟悉的環境又能看到不同的情節。而非印刷業的讀者們,則可以學到印務的相關知識,體悟到各行各業皆文章的道理。滿滿的印務知識中,最能用得上的是印QR Code時一定要確認的事項,而內容是什麼,就留得各位自己去書中確認了~
2019年4月8日 星期一
無用的日子
「佐野洋子」,日本著名的繪本作家。說來慚愧,她的著作我之前一本也沒看過。而這本「無用的日子」則是因為臉書上的朋友的朋友(有點遠)貼文推薦,好奇之下買來翻閱。
內文就是年長老太太的心情札記,隨性地談到街坊好友,買菜下廚生活大小事。由於佐野女士曾罹患乳癌,晚年又有點失智現象,當然書中也有穿插她自個對病症的嘮叨。從一篇篇文章裡呈現在我面前的老太太,不如作者自述般的負面能量滿點,反倒像是位充滿幽默感又嘴賤的老奶奶。
人生,如同佐野女士所說,沒有人教我們怎麼好好地變老。老年生活要怎麼過地安然自在,這堂課都只能自己慢慢摸索。
以世俗的觀點來看佐野女士,算得上是位成就非凡的一號人物,而藉由她毫不掩飾地文字描繪讓人可以體會到,面對人生的老病死,大家都是平凡無奇的老百姓。檯面上風風光光的名人巨富們,日常也是得柴米油鹽,想想,人生也不過這樣。
2019年3月30日 星期六
餐桌上的偽科學:加州大學醫學院教授破解上百種健康謠言和深入人心的醫學迷思
人到中年,會開始關注養生保健的資訊。就像一句老話「沒有代表健康的1,再多財富的0,都是沒意義的」。有年紀後就會曉得這真的是個硬道理,人們自然而然地留意起各種醫學保健消息。有吸睛率,新聞媒體也順理成章地報導著國內外的醫學新知。出版界當然不會錯過這個潛力市場,養生保健類型的書籍一直以來都是暢銷榜上的常勝軍。
「餐桌上的偽科學」是一本書很特別的保健書,內文是從林慶順教授成立的「科學的養生保健」網站中集結而成。換句話說,如果真的不想花錢買書,也可以到該網站看到相同的文章。閱讀林教授自述的內容,令人覺得其人有點臭屁有點老王賣瓜,不禁懷疑後續文章的真實性。但看完整本書後,會覺得內文的陳述都蠻公正客觀,文字又平易近人不賣弄學問。針對作者用心標注的參考資料來源,我則是程度不夠,無法一一驗證真實性。
書中取材自眾人曾聽聞的各種醫學保健迷思,其中不乏我從小就信以為真的說法。林教授引經據典地詳解相關實驗與研究結果,適時推翻毫無證據的謠言,像是醫學版的「謠言終結者」。而對於無法輕易獲得結論的問題,他也不會譁眾取寵地亂下定論,而是直接表明現有的科學證據尚無法對該迷思有定見。如此的醫藥常識好書,居然是出自台灣出版界(非翻譯書),令人相當開心,也期望好書不寂寞。
接下來將整理書中提到的各種迷思。就像有大量劇透,想要自己閱讀的人就別再看下去了。
- 不管現在炒作有多火熱,過量食用椰子油,對心血管有害的。
- 有機農產品一樣會使用農藥,有機農產品和維持健康之間,沒有顯著的相關性。
- 用水洗菜是最有效的做法,市面上的蔬果清潔劑不會增加清潔力。
- 基改和非基改食品,對健康與否沒有差異。基改手法早已存在於文明史中,以前稱為「育種」。
- 維他命市場是商機巨大的保健產業,但是額外補充維他命已被證實對健康有害。
- 酵素(酶)一被吃進肚子裡,經過消化會變成氨基酸,沒有任何生物功能,更不用說有任何保健效果。
- 自由基會造成動物老化,但自由基多的動物會活的比較久,自由基對人體的作用尚未有定論。
- 益生菌並不用額外補充,每個人有自己適合的菌叢,對健康的人無意義,但對生病的人可能會有害。
- 吃魚油保健品對健康有害,但來自食用魚類的魚油對健康有益。
- 膠原蛋白產品不論吃的抹的,都不會轉化成人體皮膚裡的膠原蛋白,用抹的頂多只有保溼的效果。
- 維骨力沒有療效,和安慰劑的效果差不多,最近連健保都承認此事,不納入健保給付。
- 醫學無法消滅癌症,癌變源自於生物細胞的進化本質,不過適當保健方法可以避免自身得癌的機會。
- 地瓜沒有抗癌效果,但是營養充足的超級食物。
- 微波不會造成食物的質變,進而影響人體健康。但微波食品可能本身就高油高鹽,對健康有害。
- 市面上一波接一波的非正規療法,如褪黑激素、葛森療法、生酮飲食都有極大的風險,要三思。
- 沒有酸鹼體質這回事,也無法改變人體的酸鹼度。
如果對上面的陳述想要進一步瞭解細節,就買一本「餐桌上的偽科學」吧~
2019年3月27日 星期三
資料科學的商業運用
我認為電腦資訊的書籍略分成兩種,一是教導語言、工具、框架的學習手冊,得搭配特定版本的軟體工具來閱讀。其次的是講解資訊應用的某種觀念、想法和核心理論,而這類型的書則是歷久彌新,像白酒一般越陳越香。「資料科學的商業運用」就是屬於後者的佳作,對於有志於數據分析(或更時髦的說法...資料科學)的人來說,是絕對不可錯過的殿堂級好書。
由於「資料科學的商業運用」內文中太多值得詳記的重點,就節錄部份精華穿插在讀後心得裡。開頭作者就先解釋了資據導向決策(Data-Driven Decision-making),是以數據為基礎來進行決策的一種思維。想要達成運用資料科學來增進商業價值之前,經營者必須先捨棄官大學問大的惡性,建立客觀、數字化的決策流程,按步就班的操作與修正,才有機會獲取數據推動營運的終極目標。
而書中也提及了資料採礦的九種典型任務,包含了:
1.分類(classification)
2.回歸(regression)
3.相似性比對(similarity matching)
4.聚類(clustering)
5.共生分群(co-occurrence grouping)
6.剖析/行為描述(behavior description)
7.連結預測(link prediction)
8.資料精簡(data reduction)
9.因果建模(causal modeling)
上述任務基本上就涵蓋了市面上常見的分析類型。
資料的「漏洞」指的是做為預測目標變數的相關變數值,在進行決策的當下是不可得的。例如預測誰是高端客戶的模型,如果採用的是消費者最後的結帳金額當做輸入變數(特徵),那就是漏洞。這部份在設計模型特徵時是潛藏的陷阱,把要預測的答案當成輸入值餵給模型,會得到超乎想像的準確度,但模型卻是不實用的。
這兩年來隨著人工智慧的火熱,機器學習、深度學習等名詞不斷地出現在報章媒體中,其實就技術層面來檢視,知識發掘與資料採礦(Knowledge Discovery and Data Mining)和機器學習在技術和演算法是共通的。但兩者還是有些許的差異,機器學習範圍還包含了機器人與視覺辨識等應用,而資料採礦則著重在將數據分析的成果應用在真實世界中,因此商業應用是歸屬在資料採礦。
在學習不同類型的建模演算法時,常會看到「超平面」(hyperplane)這個很高科技的字眼,其實它只是形容在N維空間裡分隔不同群組的的N-1維平面。而在二維的平面空間中,它就呈現為我們所熟悉的垂直/水平線,而以「決策線」(decision line)稱呼。
資料配適/資料擬合(fit),是機器學習建模中關鍵的步驟。參數學習(parameter learning)/參數化建模(parameter modeling)指的是先決定某些尚未確定數值參數的模型結構(ex: 線性模型 f(x) = a * x1 + b * x2 + c * x3 + ...),然後由數據採礦,依一組特定訓練資料集來算出最佳參數值(a, b, c...)。邏輯迴歸、支援向量機和線性迴歸都是這種線性建模技術,唯一差別是「目標函數」,最後就產生了完全不同的模型。
擬合是預測模式產生的原因,但過擬(overfitting)卻是模型喪失普遍化的成因。精確度和過擬是一體兩面的決則,利用「配適圖」的分析,可以正確找到最高準確度與最低過擬的「甜蜜點」。
用於檢視二元/多元分類模型結果的「混淆矩陣」,再轉換成「機率矩陣」後乘上另外定義出的「成本效益矩陣」,即可得算出總預期獲利值。預期值的概念對於預測模型的導入與否,提供了一種精確評估數字,不再落入一個模型自各表述的困境。
204頁的明確性公式居然寫錯!太令人失望了(正確寫法是: 明確性 = TP / (TP + FN) ),不過錯的太離譜馬上就查出來。
利用「獲利曲線」可以在目標市場行銷的實務,清楚描繪出適當的分類門檻,找出能獲取最大預期利益的最低正分類機率值(應該提供優惠的目標客戶)。當無法提供穩定的成本效益矩陣來計算預期值,獲利曲線也就無法計算,因此必須利用ROC圖/ROC曲線來評估模型好壞。書中循序漸近地說明ROC空間是什麼,分類器的門檻又如何在ROC空間中形成了ROC曲線。
書中值得深入吸收理解的資訊量實在太多,無法一一細數。不誇張地說,我認為能熟讀並活用這本「資料科學的商業運用」的讀者,足以擔任數據分析/資料科學領域的顧問了。
2019年3月26日 星期二
被壓榨的一代
很難想像律師、大學教授和藥劑師等受過高等教育,理應是社會中堅份子的一群人,在今日的美國社經大環境下,居然淪為必須仰賴食物救濟劵過日子。「被壓榨的一代」書中探討了美國的中產階級,面臨外在環境的快速變遷,讓自身陷入財務窘境而無法脫身。
幼兒養育費用的不斷攀升,足以讓原本生活無慮的雙薪家庭,多一位寶寶就會收支失衡。加上美國企業對親職責任的漠視,不健全的育嬰假、懲罰為人父母的升遷制度等,配合高壓和責任制和輪班的各種非典型工作型態,強化了托幼機構的蓬勃發展,甚至出現了24小時營運的托幼院。養育下一代的財務負擔,已經成為父母心中的大石頭,也是先進國家少子化/人口老化的遠因。
學歷貶值和產業自動化/人工智慧的興起,也是讓學有專精的專業白領,落入貧窮線以下的兩大關鍵因素。很難想像擁有博士學位的高知識份子,時至今日也只能遊走在各大學間兼職任教,朝不保夕地賺取低廉的授課時薪(相對於終身職教授)。在過去,取得博、碩士學位,是確保進入安穩的中產階級的入門磚,而事實證明這一切都已過去。隨著高等教育的普及,學歷將不再是職涯的避雷針,反而會讓學生背負了不必要的高額學費(貸款)。
人工智慧的進步與發展,開始蠶食鯨吞原本屬於知識白領的工作,讓原本擁有不錯的薪資條件的專業工作,出現了強大的競爭對手(AI),當機器人證明可以替代人力時,未來將進一步拉低了職務薪資水準而前景堪慮。其中包括法律助理、藥劑師、護理師、大貨車司機、會計師、工程師和記者等都是潛在被取代的一群。未來的就業市場將出現劇烈變化,很明顯地目前不論政府、產業和個人都尚未有所準備。
「被壓榨的一代」是一本內容深入而題材新穎的書,雖然部份文字略嫌繞口。但非常適合讓具有憂患意識的白領以及為人父母的社會人士閱讀,可以替自己或子女思考未來的康莊大道在那裡。
2019年3月20日 星期三
蘋果橘子經濟學
在「資料科學家」這個名稱尚未發明之前, 李維特大概就已經是宗師級的人物了。「蘋果橘子經濟學」在2006問市以來,用科普手法將資料分析的觀念與手法介紹給普羅大眾,還沒忘了帶點趣味性。相信作者本人也不會料想到,十來年後大數據時代興起,「蘋果橘子經濟學」的理念已是遍地開花、枝繁葉茂。
以今日資料採礦技術的普及與演進,或許會感覺李維特提到的統計和迴歸技術有點陳舊。不過從大量不同類型的非結構化數據中(大數據),針對特定議題找到數據佐證來產生一個觀點,正是資料科學學門能做的貢獻。更可貴的是「蘋果橘子經濟學」所舉的例子,都是攸關大眾福址的社會議題,配套正確地施政方向,將會對國家社會產生具體的利益。資料科學的結果,如果僅落於一張張的投影片,不能轉成實際的行動來改善問題,那多可惜。
書中佔大半篇章的內容是在討論墮胎和犯罪率的相關性。阻止犯罪事件增生的最佳做法是讓無法受到良好照顧的胎兒沒機會出生,這個論點非常政治不正確,但李維特再三強調,道德代表理想化的世界,經濟學代表的是現實的世界。內文中他也再三地講述了「相關性」和「因果關係」的差異,進行數據分析時,時刻釐清兩者的差異,是避免錯誤解讀的起手式。
為人父母者,會對最後的章節產生興趣,它以數據來分析,怎樣的父母才能教育出「有成就」的孩子。(這裡的有成就相當世俗,僅止於金錢收入)結論相信會讓部份父母相當失望,排除佔了50%的遺傳因素(天份、個性、外表),影響子女未來發展的關鍵因素,不是父母「做」對了什麼,而是父母本身「是」什麼。高社經地位的父母,比關懷子女的父母,更容易養成出色的下一代。當然這不表示可以過度講解成良好的親子關係不重要,充其量可以說望子成龍的直升機父母可以死了這條心,好好工作提升自己的社經地位,對子女的助益更大。
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