Роман с Data Science. Как монетизировать большие данные

Чем точнее изготовление какой-либо детали на производстве, тем оно дороже. То же самое можно сказать и про машинное обучение. Когда создается первая версия решения, получаем одну степень точности (рис. 9.2). Потом тратится очень много усилий и времени на улучшение этого результата – к сожалению, рост результата не пропорционален усилиям, которые были на него затрачены (правило Парето никто не отменял!). Мой опыт создания рекомендательной системы говорит, что затраты на каждый процент улучшения растут по экспоненциальному закону. То же самое можно увидеть и в соревнованиях Kaggle.

Рис. 9.2. Зависимость стоимости решения от его точности

Это можно учитывать, когда создается первая версия продукта. Не нужно гнаться сразу за сверхточностью, лучше выбрать приемлемую точность. Второй способ – сделать, что получится, довести решение до рабочей системы, а уже затем решать, нужно бизнесу улучшать метрики или нет. Возможно, стоит потратить усилия на другой продукт, вместо того чтобы бесконечно полировать один – а клиенты этого не заметят и не оценят по достоинству.

Простота решения

Уильям Оккам сформулировал принцип: «Что может быть сделано на основе меньшего числа [предположений], не следует делать, исходя из большего». Этот принцип экономности под названием «бритва Оккама» позволяет, например, выстроить цепь гипотез в порядке возрастания сложности, и именно этот порядок в большинстве случаев окажется удачным. Его также можно использовать при выборе ML-модели. Всегда лучше идти от простого к сложному, от линейных моделей к нелинейным, таким, как, например, нейронные сети.

Почему чем проще, тем лучше? Кроме точности любой ML-модели, есть стоимость ее содержания. Она складывается из вычислительных ресурсов – сложные модели требуют их больше. Специалисты для обслуживания сложных моделей требуются сильные, и у них выше заработная плата. И главное – внесение изменений в сложную систему будет сложным, а это приводит к потере времени и денег. Мы в Retail Rocket при проверке гипотезы всегда следовали простому правилу: если есть две модели, которые по эффективности почти равнозначны, то выбираем всегда модель проще.

В некоторых алгоритмах ML есть опция получения значимости фич (features importances). Этот принцип можно использовать и при отсечении фич. Я уже писал про трактовку коэффициентов линейных моделей – если они стандартизованы, то модуль (игнорируем знак) коэффициента говорит о силе вклада переменной в модель. Для нелинейной оценки можно воспользоваться алгоритмом Random Forests, чтобы получить значимость фич. Эти данные тоже можно использовать для отсечения фич. Чем меньше фич будет использовано в модели, тем проще ее будет поддерживать. От большего их числа модель становится только сложнее. И если отсечь наименее значимые фичи, не сильно потеряв при этом в точности, то выводить в рабочую систему такую модель будет проще. Дело в том, что каждая фича требует внимания, отдельных строк кода. За этим нужно следить, и если получится прийти от 20 к 10 фичам, то поддержка будет дешевле, а источников ошибок будет меньше.

Простота системы и отличает рабочие варианты ML-моделей от конкурсов Kaggle. При этом, чтобы добиться простоты, возможно, понадобится приложить больше усилий, чем при разработке очень сложной модели на Kaggle. Стремление к сложности я часто наблюдаю у новичков, они пытаются строить космический корабль там, где можно обойтись самокатом.

Трудоемкость проверки результата

В восьмом уроке от рекомендательной системы Quora [68] говорится о том, как важно уметь отвечать на вопрос, почему рекомендательная система дала ту или иную рекомендацию. В Retail Rocket мы также сталкиваемся с такими вопросами. Однажды в качестве альтернативного товара к туалетной бумаге выступила наждачная. Кстати, алгоритм предложил ее из-за реального поведения клиентов – но, конечно, рекомендация выглядела как пранк, и нам было не смешно, ведь с каждым таким случаем приходится разбираться в ручном режиме. В какой-то момент мы написали скрипты и инструкции нашей технической поддержке, чтобы подобные казусы можно было оперативно решать или просто объяснять клиенту без привлечения аналитиков.

Почему так происходит? Когда продукт, в основе которого лежат данные, работает на внешний мир, могут возникать ситуации, неожиданные для пользователей. И если система проста и в ней заложены средства поиска и отладки неисправностей, разрулить их можно быстро.

Mechanical Turk / Yandex Toloka

Даже в проектах с использованием ML-моделей все средства хороши. Совсем недавно писали про компанию ScaleFactor, которая, как утверждалось, использовала искусственный интеллект, чтобы оказывать бухгалтерские услуги [69]. В компанию было вложено порядка 100 миллионов долларов. На деле оказалось, что всю работу делали традиционным способом обычные бухгалтеры.