Joni

About the author : Joni holds a PhD in marketing. He is currently working as a postdoctoral researcher at Qatar Computing Research Institute and Turku School of Economics. Contact: joolsa (at) utu.fi

Koneoppimisen jämähtämisongelma

suomeksi

Konekin voi joskus jäätyä.

Kone oppii kuten ihminen: empiirisen havaintoaineiston (= datan) perusteella.

Tästä syystä samoin kuin ihmisen on hankala oppia pois huonoista tavoista ja asenteista (ennakkoluulot, stereotypiat), on koneen vaikea oppia nopeasti pois virheellisestä tulkinnasta.

Kysymys ei ole poisoppimisesta, mikä lienee monessa tapauksessa mahdotonta, vaan uuden oppimisesta, niin että vanhat muistirakenteet (= mallin ominaisuudet) korvataan tehokkaasti uusilla. Tehokkaasti, koska mitä kauemmin vanhat epäpätevät mallit ovat käytössä, sitä enemmän koneellinen päätöksenteko ehtii tehdä vahinkoa. Ongelma korostuu laajan mittakaavan päätöksentekojärjestelmässä, jossa koneen vastuulla voi olla tuhansia tai jopa miljoonia päätöksiä lyhyen ajan sisällä.

Esimerkki: Kone on oppinut diagnosoimaan sairauden X oireiden {x} perusteella. Tuleekin uutta tutkimustietoa, jonka mukaan sairaus X liitetään oireisiin {y}, jotka ovat lähellä oireita {x} mutta eivät identtisiä. Koneelta kestää kauan oppia uusi assosiaatio, jos sen pitää tunnistaa itse eri oireiden yhteydet sairauksiin samalla unohtaen vanhoja malleja.

Miten tätä prosessia voidaan nopeuttaa? Ts. säilyttää koneoppimisen edut (= löytää oikeat ominaisuudet, esim. oireyhdistelmät) ihmistä nopeammin, mutta ihminen voi kuitenkin ohjatusti korjata koneen oppimaa mallia paremman tiedon varassa.

Teknisesti ongelman voisi mieltää ns. bandit-algoritmin kautta: Jos algoritmi toteuttaa sekä eksploraatiota että eksploitaatiota, voisi ongelmaa pyrkiä ratkomaan rajoittamalla hakuavaruutta. Koneelle voisi myös syöttää tarpeeksi evidenssiä, jotta se oppisi suhteen nopeasti – ts. jos kone ei ole löytänyt samaa asiaa kuin tietty tieteellinen tutkimus, tämän tieteellisen tutkimuksen dataa voisi käyttää kouluttamaan konetta niin paljon (jopa ylipainottamalla, jos se suhteessa hukkuu muuhun dataan) että luokittelumalli korjautuu.

Related Posts