2018年7月6日易谷網(wǎng)絡(luò)“智能服務(wù)與營銷新方案發(fā)布會(huì)”在北京泛太平洋酒店順利舉辦。智鈾科技創(chuàng)始人兼CEO夏粉發(fā)表了題為《基于AutoML的智能推薦技術(shù)》的主題演講。
夏粉：大家好！剛才提到“機(jī)器學(xué)習(xí)”，現(xiàn)在它是熱門詞，當(dāng)我讀博士時(shí)它是冷門詞。我的導(dǎo)師是機(jī)器學(xué)習(xí)的泰斗王玨老師，他說“你來我這，將來找不到工作，畢業(yè)之后只能當(dāng)老師。”誰也沒想到，人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)都起來了，機(jī)器學(xué)習(xí)變得熱門了。
我今天的主題是“基于AutoML的智能推薦技術(shù)。”
我是機(jī)器學(xué)習(xí)的博士，有15年以上的機(jī)器學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)，15年前機(jī)器學(xué)習(xí)是個(gè)冷門。我在學(xué)術(shù)界機(jī)器學(xué)習(xí)頂級(jí)會(huì)議和雜志上都有文章�，F(xiàn)在是智鈾科技創(chuàng)始人，專注于自動(dòng)化機(jī)器學(xué)習(xí)，就是AutoML技術(shù)產(chǎn)品和研發(fā)。曾經(jīng)在百度任資深科學(xué)家，在百度期間負(fù)責(zé)百度的超大規(guī)模機(jī)器學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)，在百度期間我曾經(jīng)研發(fā)了一個(gè)大規(guī)模稀疏架構(gòu)自動(dòng)化機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)Pulsar，覆蓋百度90%的業(yè)務(wù)線，包括百度核心業(yè)務(wù)線鳳巢、金融、糯米等，在百度內(nèi)部機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)中用戶數(shù)排名第一。
推薦在日常生活中各個(gè)場(chǎng)景都會(huì)發(fā)生，我們吃飯時(shí)希望美團(tuán)推薦餐廳，在上網(wǎng)時(shí)希望推薦合適的廣告，在信息資訊時(shí)希望給我們推薦合適的資訊，在打電話給客服時(shí)希望它推薦給我們滿意的客服。
這是百度搜索的圖，當(dāng)用戶在百度搜索引擎查詢“北京美食”時(shí)，這個(gè)頁面下方有一個(gè)廣告塊，我們希望廣告塊推薦用戶滿意的廣告。對(duì)一個(gè)系統(tǒng)來說，這件事情是怎么發(fā)生的？當(dāng)用戶輸入檢索詞時(shí)，怎么檢索系統(tǒng)？從它的廣告庫里成千上億的廣告庫里挑選廣告。廣告怎么挑選？它有很多維度，比如廣告滿意度、相關(guān)性、點(diǎn)擊率等，這個(gè)系統(tǒng)會(huì)綜合各因素，從上億的廣告里找出一個(gè)用戶滿意的廣告。
從我剛才的描述中發(fā)現(xiàn)，所謂的推薦一定要有一個(gè)目標(biāo)，這個(gè)目標(biāo)可能是你的相關(guān)性，也可能是點(diǎn)擊率，也可能是相關(guān)性和滿意度的綜合體，但無論如何，這里面核心的問題是需要對(duì)場(chǎng)景做精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。以點(diǎn)擊率為例，希望用戶輸入查詢時(shí)，推薦一個(gè)點(diǎn)擊率比較高的廣告。點(diǎn)擊率這件事情是什么？實(shí)際上是一個(gè)模型，模型是描述系統(tǒng)里各因素的相關(guān)關(guān)系，什么叫相關(guān)關(guān)系？以這個(gè)為例，我們希望用戶在這個(gè)場(chǎng)景下點(diǎn)擊這個(gè)廣告的可能性，這就是相關(guān)性。推薦系統(tǒng)的核心是建模，我們希望找到這樣的規(guī)律，找到這個(gè)規(guī)律的過程，就是建模的過程。建模就是學(xué)習(xí)概念。
對(duì)比使用推薦技術(shù)和不使用推薦技術(shù)的廣告系統(tǒng)，當(dāng)使用推薦技術(shù)以后，發(fā)現(xiàn)在廣告投放的相關(guān)性上得到提升，在點(diǎn)擊率上得到提升，在收入上也同樣得到提升。原因是什么？因?yàn)槲覀兘四Ｐ�，通過模型能夠預(yù)測(cè)出來將來發(fā)生的事情，可以通過預(yù)測(cè)來達(dá)到想要的目標(biāo)，比如我通過預(yù)測(cè)廣告點(diǎn)擊率比較高，所以把點(diǎn)擊率高的廣告挑出來，自然推薦時(shí)就會(huì)得到很高的點(diǎn)擊率。
推薦技術(shù)的核心問題是建模問題，但建模問題并不是一個(gè)嶄新問題。自從人類文明以來，人類就一直在建模。當(dāng)我們沒有計(jì)算機(jī)的時(shí)候、沒有數(shù)據(jù)的時(shí)候，怎么建模？用人腦建模。人腦會(huì)看到很多事情，比如有一句話叫“閱人無數(shù)”，指的是看的人多了以后，會(huì)根據(jù)言談舉止推測(cè)人的性格，這個(gè)建模過程是在腦袋里面的。第一代建模技術(shù)主要表現(xiàn)在人工規(guī)則、表現(xiàn)在統(tǒng)計(jì)方法。
當(dāng)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)的時(shí)候，進(jìn)入第二代建模方法“機(jī)器學(xué)習(xí)”，它克服了人工建模的犯錯(cuò)，而且當(dāng)因素變多時(shí)候，人很難發(fā)現(xiàn)因素間的關(guān)系，這時(shí)需要借鑒機(jī)器學(xué)習(xí)的方法。當(dāng)數(shù)據(jù)量有限時(shí)，這時(shí)建的模型是小規(guī)模模型。當(dāng)深度學(xué)習(xí)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)加入時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)擁有更大算力、更多數(shù)據(jù)，這時(shí)建模會(huì)容納更多數(shù)據(jù)，計(jì)算更精確，是第三代建模技術(shù)。大家感知比較多的是第三代建模技術(shù)，因?yàn)榈诙菍W(xué)術(shù)研究場(chǎng)景，到第三代時(shí)大家真的感到人工智能時(shí)代來臨了。
第二代和第三代建模解決的是什么問題？第一代計(jì)算機(jī)會(huì)得到模型，但它并不能得到好的模型。如果你想建一個(gè)好的模型，這時(shí)還差一個(gè)事情，各個(gè)企業(yè)轉(zhuǎn)人工智能得招人、招科學(xué)家，直接用第二代、第三代技術(shù)不能得到好的模型，如果得到好的模型必須聘請(qǐng)科學(xué)家，好科學(xué)家的數(shù)量是稀缺，嚴(yán)重制約企業(yè)在人工智能的發(fā)展。如果希望人工智能造福各行各業(yè)，我們一定要降低門檻，去除對(duì)科學(xué)家的依賴。這時(shí)第四代建模技術(shù)是AutoML技術(shù)來臨，主要的特點(diǎn)是去除對(duì)科學(xué)家的依賴，不光用計(jì)算機(jī)建一個(gè)模型，而且是建一個(gè)好的模型。
這是機(jī)器學(xué)習(xí)的建模流程，原始數(shù)據(jù)特征抽取之后進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，然后對(duì)特征預(yù)處理-選擇算法-調(diào)參-評(píng)估-預(yù)測(cè)-得到模型。通過不斷的迭代才得到不斷的模型，有好的模型才能夠得到預(yù)測(cè)。舉個(gè)類似的場(chǎng)景，以做飯為例，數(shù)據(jù)相當(dāng)于原料，比如米、蔬菜，第一步數(shù)據(jù)預(yù)處理，對(duì)蔬菜進(jìn)行清洗，把不干凈的、老的地方去除，第二步特征預(yù)處理，類似于菜的搭配，選擇算法可以理解為選擇鍋，高壓鍋或者平底鍋，調(diào)參可以理解為掌握火候，這個(gè)菜好不好吃可以進(jìn)行口味的調(diào)整，如果菜不好吃就要重復(fù)這個(gè)流程。五星級(jí)的廚師是反復(fù)進(jìn)行這個(gè)流程。
機(jī)器學(xué)習(xí)建模場(chǎng)景在一開始是沒有經(jīng)驗(yàn)的，我從自動(dòng)化所加入百度時(shí)，對(duì)廣告建模也沒有經(jīng)驗(yàn)，我是怎么有經(jīng)驗(yàn)的？重復(fù)這個(gè)過程。這個(gè)過程中非常痛苦的，我?guī)?0個(gè)人重復(fù)了3年這個(gè)事情。但做的過程中給百度帶來了巨大的利益，每次調(diào)參，模型變得越來越精準(zhǔn)，收益在逐漸調(diào)整。
對(duì)于早期的互聯(lián)網(wǎng)公司經(jīng)歷了第三代的學(xué)習(xí)技術(shù)，大量依賴于科學(xué)家和人力成本。有沒有辦法去除這個(gè)依賴？有！目前的解決方案是AutoML，把中間重復(fù)的、繁雜的調(diào)參過程去除，類似于做飯去除了對(duì)廚師的依賴，我們給大家一個(gè)智能鍋，把原料放進(jìn)去以后，它自動(dòng)給你加工出一個(gè)菜，而且保證這個(gè)菜的口味非常好吃，這就是AutoML技術(shù)要研究的內(nèi)容。
目前學(xué)術(shù)界和工業(yè)界都對(duì)此展開研究，在國際機(jī)器學(xué)習(xí)大會(huì)以及神經(jīng)處理大會(huì)NIPS上，最近幾年把它列為專門的議題在討論。同樣，在企業(yè)界，谷歌于2017年已經(jīng)把AutoML技術(shù)作為它的云戰(zhàn)略重要組成部分。谷歌為了提升它云的占有率，提出了三大戰(zhàn)略，其中就有AutoML技術(shù)，主要是為了搶占云的市場(chǎng)，AutoML技術(shù)是對(duì)一個(gè)企業(yè)非常重要的技術(shù)。
這個(gè)技術(shù)很熱，但也困難，是機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域最前沿的技術(shù)之一。它為什么困難？第一，參數(shù)調(diào)節(jié)非常復(fù)雜，跟做菜一樣有很多工序，每個(gè)工序都需要調(diào)。第二，目標(biāo)函數(shù)不可導(dǎo)，比如做飯選擇平底鍋還是高壓鍋，這個(gè)鍋的選擇是突變過程，不能對(duì)菜的好壞形成連續(xù)影響，這帶來了優(yōu)化挑戰(zhàn)。第三，評(píng)估代價(jià)特別大，以做飯為例，需要把所有的東西做完以后才知道好吃不好吃，中間過程沒有辦法評(píng)估。
技術(shù)非常難，但正因?yàn)槔щy，才激起機(jī)器學(xué)習(xí)專家的熱情。包括我本人也對(duì)此非常熱情，從我加入百度時(shí)，就一直在研究這套技術(shù)。這套技術(shù)的學(xué)術(shù)現(xiàn)狀是這樣的，目前一兩個(gè)主流方法，第一種方法是減少搜索代價(jià)，還以做飯為例，做一半可以確定菜好不好吃，比如菜炒焦了，后面再怎么調(diào)也不會(huì)好吃，要及時(shí)止損，減少迭代次數(shù)。第二種方法是AutoML，一個(gè)高級(jí)廚師做宮爆雞丁時(shí)覺得跟魚香肉絲相似，所以就沒必要再摸索宮爆雞丁的過程，這時(shí)用AI訓(xùn)練，比如訓(xùn)練人臉識(shí)別過程，而訓(xùn)練的過程是人工的，訓(xùn)練的過程用機(jī)器，相當(dāng)于用機(jī)器人訓(xùn)練機(jī)器人，這是AutoML的方法，及時(shí)止損和得到效率的極大提升。
智鈾科技是目前少數(shù)幾個(gè)跟谷歌一樣掌握自動(dòng)化機(jī)器學(xué)習(xí)的公司之一，我們不斷對(duì)學(xué)術(shù)界現(xiàn)狀做了了解，除此之外還獨(dú)創(chuàng)很多算法。舉個(gè)例子，我們?cè)谀Ｐ退惴ㄉ�，建立了萬億的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，是目前世界最大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。在特征學(xué)習(xí)用獨(dú)特的算法，這個(gè)算法一個(gè)下午就可以相當(dāng)于用30個(gè)人調(diào)3年。我們還有參數(shù)學(xué)習(xí)方法。
對(duì)于AutoML的展望，第一代人工智能是學(xué)習(xí)分類器，讓大家感覺到人工智能來了。第二代是學(xué)習(xí)特征，能夠找出這個(gè)圖片有哪些特征表示。第三代是學(xué)習(xí)如何學(xué)習(xí)，就是給了你目標(biāo)以后，希望人工智能能夠自動(dòng)學(xué)習(xí)出目標(biāo)來，而不需要人工干預(yù)。第四代是學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)什么，機(jī)器自動(dòng)思考該學(xué)習(xí)什么，而不像前三代由人來指定學(xué)什么。
智鈾科技是一家年輕公司，成立一年多，公司使命是“致力于企業(yè)級(jí)自動(dòng)化機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)研發(fā)”，希望通過我們的技術(shù)，降低企業(yè)應(yīng)用AI門檻，為用戶提供數(shù)據(jù)分析、模型調(diào)參等一站式服務(wù)，幫助企業(yè)構(gòu)建人工智能核心，實(shí)現(xiàn)AI驅(qū)動(dòng)，而且這個(gè)驅(qū)動(dòng)是低成本的。降低去除科學(xué)家的依賴。
我們盡管成立時(shí)間不長，但推出了小智產(chǎn)品，它擁有當(dāng)前最先進(jìn)的AutoML技術(shù)。產(chǎn)品亮點(diǎn)主要有：第一，自動(dòng)化構(gòu)建高精度模型。第二，簡(jiǎn)單易用，全程可視化。第三，模型快速部署發(fā)布。第四，模型準(zhǔn)確性高、速度快，達(dá)到高級(jí)科學(xué)家的水平。第五，支持海量數(shù)據(jù)建模。右邊是合作案例，包括銀行、互聯(lián)網(wǎng)金融、內(nèi)容營銷、基因等等。
