AI時(shí)代,從需求思維方式到專家系統(tǒng)實(shí)例解析
專家系統(tǒng)是人工智能系統(tǒng)的一部分,在產(chǎn)品落地應(yīng)用中沒(méi)必要同NLP、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)區(qū)隔開來(lái),相反專家系統(tǒng),配合NLP的先驗(yàn)數(shù)據(jù),模式識(shí)別能做到一個(gè)更加真實(shí)的系統(tǒng)。
AI系統(tǒng)經(jīng)過(guò)近70年的發(fā)展積累了浩如煙海的知識(shí)和成果,得到了廣泛的應(yīng)用。其中專家系統(tǒng)是人工智能領(lǐng)域中發(fā)展最為迅速、應(yīng)用最為廣泛的一個(gè)技術(shù)方向。將社會(huì)專家的專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)進(jìn)行了充分的整理和濃縮,使專家系統(tǒng)成為人工智能在產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用中最具實(shí)用價(jià)值的人工智能技術(shù)之一。
專家系統(tǒng)處理的主要是行業(yè)專家的或書本上的知識(shí),正像在數(shù)據(jù)處理中數(shù)據(jù)是處理對(duì)象一樣,所以它又稱知識(shí)處理學(xué)。其內(nèi)容主要包括知識(shí)的獲取、知識(shí)的表示以及知識(shí)的運(yùn)用和處理等三大方面。但是傳統(tǒng)專家系統(tǒng)在實(shí)際需求中存在推理效率比較低、知識(shí)規(guī)則少、開發(fā)比較困難等缺點(diǎn),影響了專家系統(tǒng)應(yīng)用的普及。
絕大部分專家系統(tǒng)都是講如何進(jìn)行各行業(yè)內(nèi)特有需求的分析與決策,從人類的觀點(diǎn)來(lái)看,所有這些領(lǐng)域內(nèi)的需求都具有相同的抽象描述,即一般需求的分析與決策。所以產(chǎn)品經(jīng)理理解掌握適合一般需求分析與決策的專家系統(tǒng)及開發(fā)工具具有較大的產(chǎn)品落地意義和實(shí)用價(jià)值。
正如專家系統(tǒng)的先驅(qū)費(fèi)根鮑姆所說(shuō)的那樣:專家系統(tǒng)的力量是從它處理的知識(shí)中產(chǎn)生的,而不是從某種形式主義及其使用的參考模式中產(chǎn)生的。因此,專家系統(tǒng)應(yīng)該更強(qiáng)調(diào)行業(yè)知識(shí)本身力量的發(fā)揮,更強(qiáng)調(diào)對(duì)用戶思維過(guò)程的支持。
一、首先,一般產(chǎn)品需求的思維方式
專家系統(tǒng)的種類比較多,其中應(yīng)用較多的專家系統(tǒng)是需求分析與決策專家系統(tǒng),其應(yīng)用對(duì)象是各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的需求分析與決策需求。例如:凝血檢測(cè)智能專家系統(tǒng)。如圖1
Expert Module最多同時(shí)可以管理四臺(tái)血凝儀,包括STA R Max和STA Compact Max, 組成軟性流水線。實(shí)現(xiàn)所有血凝儀同屏操作,數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理,有效整合。全面管理所有標(biāo)本和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,增加儀器的處理能力;實(shí)現(xiàn)標(biāo)本的自動(dòng)審核,縮短標(biāo)本周轉(zhuǎn)時(shí)間;降低實(shí)驗(yàn)室人員的工作量,提高單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)出;整體提高實(shí)驗(yàn)室的血凝診斷水平,讓臨床更加滿意,大幅提升綜合效率。
筆者LineLian將專家系統(tǒng)所要解決的不同行業(yè)的各類問(wèn)題統(tǒng)一抽象為一般需求。如不特別說(shuō)明,以后討論的需求就是指一般需求,簡(jiǎn)稱需求。
產(chǎn)品經(jīng)理常常擅長(zhǎng)通過(guò)增加功能來(lái)滿足需求,在長(zhǎng)期的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中總結(jié)了許多行之有效的方法,甚至已經(jīng)形成了一種產(chǎn)品思維定勢(shì)。這些解決需求的方法具有一定的共性,具有普遍意義。
一般來(lái)說(shuō),產(chǎn)品經(jīng)理在解決需求時(shí)主要運(yùn)用以下需求思維方式:
- 發(fā)現(xiàn)了什么需求?
- 這些需求與哪些用戶群有關(guān)?
- 根據(jù)這些需求可以挖掘出可能出現(xiàn)什么潛在需求?哪些需求是偽需求?
- 為什么會(huì)出現(xiàn)這些需求,它們的內(nèi)在原因是什么?
- 怎樣去找證據(jù)證明自己的猜想,或者否定偽需求?
- 需求出現(xiàn)了,它會(huì)帶來(lái)什么樣的影響,即會(huì)對(duì)其他的非此需求的用戶產(chǎn)生怎樣的影響,或產(chǎn)生新的需求?
- 怎樣處理已經(jīng)出現(xiàn)了的需求?
- 怎樣預(yù)防一些偽需求的發(fā)生?
產(chǎn)品經(jīng)理就是通過(guò)反復(fù)地思考這些需求,不斷地對(duì)相關(guān)需求進(jìn)行分析與決策,最終達(dá)到需求的解決。顯然,無(wú)論產(chǎn)品經(jīng)理需要解決的具體需求是怎樣的,解決需求的總體思路總是一致的。所以在AI時(shí)代產(chǎn)品經(jīng)理可將專家系統(tǒng)的任務(wù)都?xì)w結(jié)為對(duì)一般需求的分析與決策。
二、其次,傳統(tǒng)專家系統(tǒng)
1. 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行
產(chǎn)品經(jīng)理先來(lái)回顧一下傳統(tǒng)專家系統(tǒng),不同的專家系統(tǒng),其功能與結(jié)構(gòu)都不盡相同,但一般都包括人機(jī)接口、推理機(jī)、知識(shí)庫(kù)及其管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)、知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)、解釋機(jī)構(gòu)這六個(gè)部分。傳統(tǒng)專家系統(tǒng)如下圖2:
專家系統(tǒng)各部分模塊的功能闡述如下:
(1)知識(shí)庫(kù),即規(guī)則庫(kù),主要用產(chǎn)生式方法記錄各種規(guī)則。知識(shí)庫(kù)是專家系統(tǒng)的基礎(chǔ),負(fù)責(zé)存儲(chǔ)和管理專家系統(tǒng)中的知識(shí)。
筆者LineLian簡(jiǎn)單介紹一下產(chǎn)生式方法的原理:產(chǎn)生式表示法已經(jīng)成了人工智能中應(yīng)用最多的一種知識(shí)表示模式,尤其是在專家系統(tǒng)方面,許多成功的專家系統(tǒng)都是采用產(chǎn)生式知識(shí)表示方法。產(chǎn)生式的基本形式P→Q 或者 IF P THEN Q,P是產(chǎn)生式的前提,也稱為前件,它給出了該產(chǎn)生式可否使用的先決條件,由事實(shí)的邏輯組合來(lái)構(gòu)成;Q是一組結(jié)論或操作,也稱為產(chǎn)生式的后件,它指出當(dāng)前提P滿足時(shí),應(yīng)該推出的結(jié)論或應(yīng)該執(zhí)行的動(dòng)作。產(chǎn)生式的含義如果前提P滿足,則可推出結(jié)論Q或執(zhí)行Q所規(guī)定的操作。
(2)推理機(jī)。它是專家系統(tǒng)的核心,由一組計(jì)算機(jī)程序組成,主要功能是決定如何選用知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)以推出新知識(shí)。
(3)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)或全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)。綜合數(shù)據(jù)庫(kù)存放專家系統(tǒng)中反映系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)的事實(shí)數(shù)據(jù),它們是系統(tǒng)操作的對(duì)象,是在推理過(guò)程產(chǎn)生的中間數(shù)據(jù)。綜合數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的表示和組織與知識(shí)庫(kù)中知識(shí)的表示和組織具有相容性,使推理機(jī)能方便地使用知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)和綜合數(shù)據(jù)庫(kù)中的事實(shí)對(duì)問(wèn)題求解。
(4)人機(jī)界面。它是人與計(jì)算機(jī)交互的通道,負(fù)責(zé)將用戶輸入的信息轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)內(nèi)規(guī)范化的表示形式,并將這些內(nèi)部表示交給相應(yīng)的模塊去處理,同時(shí)將推理的結(jié)果及時(shí)反饋給用戶。傳統(tǒng)產(chǎn)品經(jīng)理尤其是PC互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)型產(chǎn)品經(jīng)理最擅長(zhǎng)的點(diǎn)。
(5)知識(shí)獲取程序。主要用于知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建,即將知識(shí)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可利用的形式送入知識(shí)庫(kù)。
(6)解釋程序。用于對(duì)推理行為作出解釋,主要回答用戶提出的“為什么”等問(wèn)題。一般是通過(guò)跟蹤并記錄推理過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)解釋功能。
2. 產(chǎn)品經(jīng)理應(yīng)知傳統(tǒng)專家系統(tǒng)的主要缺陷
傳統(tǒng)的專家系統(tǒng)是從人工智能的一個(gè)主要組成部分,特別強(qiáng)調(diào)從數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)理論角度上考慮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)制,而基本沒(méi)有融合用戶處理一般需求方法的角度來(lái)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)。
(1)知識(shí)表示和管理缺陷
① 人員要求缺陷
專家系統(tǒng)一般采用產(chǎn)生式知識(shí)表示方法進(jìn)行描述。雖然大多數(shù)專家系統(tǒng)的開發(fā)可以采用許多性能優(yōu)良的專家系統(tǒng)開發(fā)工具,但仍然要求系統(tǒng)開發(fā)者具備較強(qiáng)的人工智能理論水平和計(jì)算機(jī)開發(fā)應(yīng)用水平,熟悉人工智能語(yǔ)言如Lisp 、Prolog語(yǔ)言。系統(tǒng)的開發(fā)也離不開知識(shí)工程師,從而極大地限制了專家系統(tǒng)的應(yīng)用。
② 知識(shí)庫(kù)管理缺陷
使用這些人工智能開發(fā)語(yǔ)言也不利于知識(shí)的管理。系統(tǒng)開發(fā)者必須仔細(xì)地構(gòu)建知識(shí)庫(kù),維護(hù)知識(shí)庫(kù)的一致性,減少知識(shí)之間的沖突。雖然目前已有許多系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行知識(shí)的管理,但大部分仍然僅用于簡(jiǎn)單存儲(chǔ)規(guī)則知識(shí),不能有效發(fā)揮數(shù)據(jù)庫(kù)的功能。從應(yīng)用的效果看,專家系統(tǒng)的規(guī)則數(shù)量不宜太多。
③ 知識(shí)關(guān)系缺陷
一般情況下是不區(qū)分問(wèn)題的現(xiàn)象與因果關(guān)系之間差別的,它們都被統(tǒng)一稱為知識(shí)庫(kù)中的規(guī)則或知識(shí)。事實(shí)上,問(wèn)題的因果關(guān)系才是真正影響問(wèn)題的產(chǎn)生和變化的主要因素,而現(xiàn)象只是問(wèn)題的表現(xiàn),只有抓住了因果關(guān)系才可以正確、有效、高速地解決問(wèn)題。
(2) 推理缺陷
① 過(guò)分強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)的能力
推理過(guò)程中知識(shí)的匹配和沖突消解問(wèn)題是專家系統(tǒng)中推理的根本問(wèn)題,直接影響了推理的效率,甚至使系統(tǒng)陷于癱瘓,這也是目前專家系統(tǒng)不容易解決較大問(wèn)題的一個(gè)重要原因。這個(gè)問(wèn)題是專家系統(tǒng)的固有問(wèn)題,也是人工智能所固有的問(wèn)題,因?yàn)橥评肀旧砭褪侵R(shí)的搜索、匹配過(guò)程,容易出現(xiàn)組合爆炸。筆者LineLian 實(shí)地走訪多家人工智能創(chuàng)業(yè)企業(yè),其產(chǎn)品應(yīng)用在金融行業(yè)時(shí)沒(méi)有問(wèn)題,當(dāng)轉(zhuǎn)移到教育行業(yè)、轉(zhuǎn)移到醫(yī)療行業(yè)時(shí)產(chǎn)品初期經(jīng)常出現(xiàn)Bug的原因。在目前的人工智能水平上完全的機(jī)器推理仍然是一個(gè)難以解決的問(wèn)題。
② 不支持思維過(guò)程的反復(fù)性、跳躍性
將推理過(guò)程分為正向推理和反向推理以及混合推理,過(guò)分強(qiáng)調(diào)推理的形式,不區(qū)分問(wèn)題的現(xiàn)象和原因,從而加大了用戶的使用要求和系統(tǒng)的開發(fā)難度。而事實(shí)上人類的思維過(guò)程是一個(gè)不斷反復(fù)的過(guò)程,強(qiáng)調(diào)的是問(wèn)題之間的因果聯(lián)系而不是推理形式。
③ 缺乏強(qiáng)有力的解釋功能
一般來(lái)說(shuō),推理的運(yùn)行是一種黑箱操作過(guò)程,用戶完全在計(jì)算機(jī)的引導(dǎo)下進(jìn)行操作不明白系統(tǒng)究竟是如何運(yùn)行的,只有在推理結(jié)束后才能通過(guò)解釋機(jī)制獲得問(wèn)題的解答。這樣進(jìn)行推理對(duì)許多用戶來(lái)說(shuō)很多步驟其實(shí)是沒(méi)有必要的,既增加了系統(tǒng)開發(fā)難度,又浪費(fèi)了用戶的寶貴時(shí)間。
例如:這就像做應(yīng)用題。結(jié)果是答案,推理就是計(jì)算過(guò)程,解釋就是對(duì)計(jì)算方案的說(shuō)明。一道題可以有多種計(jì)算方案,或者說(shuō)計(jì)算方法,但結(jié)果可能是一樣的。
三、重新定義專家系統(tǒng)的產(chǎn)品架構(gòu)
1. 產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求思維
時(shí)下產(chǎn)品經(jīng)理對(duì)專家系統(tǒng)運(yùn)用時(shí)應(yīng)該從兩方面著手:
一方面將專家系統(tǒng)的處理能力定位在專用的問(wèn)題分析與決策功能上,而不是通用的人工智能問(wèn)題的分析與求解,這樣便于專家系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的知識(shí)系統(tǒng)構(gòu)建;
例如:做金融領(lǐng)域的理財(cái)顧問(wèn)機(jī)器人跟做健康管理領(lǐng)域的機(jī)器人客服服務(wù)系統(tǒng)從需求期望上就區(qū)分開來(lái)。
另一個(gè)方面也是時(shí)下產(chǎn)品經(jīng)理應(yīng)該重點(diǎn)發(fā)揮產(chǎn)品設(shè)計(jì)功力的點(diǎn)就是,明白人工智能是屬于做可能性的事情,即人工智能是存在概率和逼近完美的過(guò)程,產(chǎn)品設(shè)計(jì)合理的產(chǎn)品運(yùn)行機(jī)制,使專家系統(tǒng)更符合人們的使用習(xí)慣。設(shè)計(jì)思想的核心就是必須充分考慮與用戶的痛點(diǎn)分析與人工智能求解方法有機(jī)結(jié)合,發(fā)揮用戶的主觀能動(dòng)性。
在設(shè)計(jì)面向一般需求分析與決策專家系統(tǒng)時(shí)應(yīng)該重點(diǎn)考慮以下內(nèi)容:
- 確定需求對(duì)象;
- 確定需求所涉及的用戶和需求場(chǎng)景發(fā)生時(shí)所出現(xiàn)的現(xiàn)象;
- 確定需求用戶與所涉及用戶和需求現(xiàn)象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系;
- 確定需求用戶之間的因果關(guān)系;
- 提供基于需求用戶和需求因果關(guān)系的推理機(jī)制;
- 支持現(xiàn)象對(duì)需求的輔助推理機(jī)制;
- 提供與推理過(guò)程相伴的解釋機(jī)制;
- 適合一般需求的分析與求解。
2. 新專家系統(tǒng)產(chǎn)品模塊
主要由以下模塊組成:
(1)用戶需求,用于描述客觀存在的需求
需求的對(duì)象可以是具體的,也可以是抽象的。本系統(tǒng)中所有的知識(shí)或規(guī)則表示和推理均是以需求對(duì)象為基本單元建立的,即知識(shí)系統(tǒng)或知識(shí)庫(kù)中知識(shí)的核心表現(xiàn)形式是需求對(duì)象。
(2)基本對(duì)象,也稱需求主體對(duì)象
任何需求都是在一定數(shù)量的基本對(duì)象上發(fā)生的,而每一個(gè)基本對(duì)象又存在若干個(gè)不同需求。在一般情況下基本對(duì)象不可再分。
(3)需求現(xiàn)象對(duì)象,簡(jiǎn)稱需求現(xiàn)象
描述需求發(fā)生時(shí)應(yīng)該會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象。需求現(xiàn)象是需求的表現(xiàn)形式,也是人們對(duì)需求的最基本認(rèn)識(shí)。在許多情況下也是人們對(duì)需求進(jìn)行診斷的依據(jù)。
(4)因果關(guān)系
需求對(duì)象之間存在因果關(guān)系,因果關(guān)系是需求產(chǎn)生的根本原因。知識(shí)系統(tǒng)中的因果關(guān)系是一種復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),但對(duì)于某一個(gè)具體需求對(duì)象來(lái)說(shuō),因果關(guān)系表現(xiàn)為一棵樹,所以常常被稱為因果樹。同樣也是由于因果關(guān)系才使現(xiàn)象具有一定的繼承性,即在許多情況下需求對(duì)象
一般也具有它的原因?qū)ο笏哂械默F(xiàn)象:
- 需求處理方法或措施。每一類需求都有對(duì)其進(jìn)行處理的方法或措施。這里將對(duì)某類需求進(jìn)行處理的方法或措施分為兩類:正確的處理方法或措施,也稱為預(yù)防措施;產(chǎn)生后應(yīng)該采取的方法或措施,也稱為補(bǔ)救措施。
- 需求事實(shí)。如果一個(gè)需求存在了,則稱該需求為需求事實(shí),即已經(jīng)確定的需求。需求事實(shí)是推理的出發(fā)點(diǎn)和歸結(jié)點(diǎn)。
- 過(guò)程知識(shí)。主要用于描述需求分析與決策先后次序的知識(shí)。
- 原理敘述性知識(shí),也是知識(shí)的主要組成部分。由于專家系統(tǒng)解決需求的針對(duì)性,不可能將所有的知識(shí)全部需求化處理,只能以敘述性方式(如文件、音像、動(dòng)畫、三維造型等)展現(xiàn)。
所有這些基本組成對(duì)象都是系統(tǒng)知識(shí)的基本組成部分。其中因果關(guān)系描述的是知識(shí)之間的動(dòng)態(tài)組成關(guān)系,用因果網(wǎng)絡(luò)來(lái)記錄,而其余各種組成部分構(gòu)成描述知識(shí)系統(tǒng)的靜態(tài)特性,則統(tǒng)一存放在知識(shí)字典中。
3. 產(chǎn)品重新定義總體結(jié)構(gòu)
產(chǎn)品總體結(jié)構(gòu)如圖3所示:
產(chǎn)品架構(gòu)分為上下兩層:上層是系統(tǒng)交互層,主要是供用戶【含其他維護(hù)人員】和領(lǐng)域行業(yè)專家使用;下層是系統(tǒng)支撐層,提供基礎(chǔ)知識(shí)表示和推理功能。
支撐層各模塊功能如下:
- 需求對(duì)象模塊。用于管理智能系統(tǒng)中的核心對(duì)象即需求對(duì)象。
- 基本對(duì)象模塊。管理需求對(duì)象所涉及的相關(guān)基本對(duì)象。
- 需求現(xiàn)象模塊。管理需求所表現(xiàn)的現(xiàn)象。
- 因果關(guān)系模塊。用于管理需求對(duì)象之間存在的因果關(guān)系。
- 處理方法模塊。提供針對(duì)某類需求所應(yīng)該使用的處理方法。
- 輔助知識(shí)模塊。用于描述在解決需求過(guò)程中可以作為參考的知識(shí)。
- 過(guò)程知識(shí)模塊。提供對(duì)于特定應(yīng)用領(lǐng)域需求分析與決策的過(guò)程知識(shí),以利于用戶盡快發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
交互層主要提供與用戶交互的各類模塊,并通過(guò)與支撐層核心模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換來(lái)進(jìn)行需求的分析與決策。
交互層的主要模塊有:
- 需求分析模塊。描述需求的因果關(guān)系、相關(guān)影響對(duì)象(包括基本對(duì)象和需求對(duì)象)、相應(yīng)的處理方法等。
- 需求決策模塊。通過(guò)對(duì)需求的分析及獲得的已經(jīng)存在的需求信息,求解出將會(huì)出現(xiàn)的需求,并提出應(yīng)該采取的措施。
- 知識(shí)錄入和維護(hù)模塊。知識(shí)錄入就是將新的領(lǐng)域行業(yè)專家知識(shí)加入到智能系統(tǒng)中,主要指智能系統(tǒng)初始化階段的數(shù)據(jù)處理和知識(shí)的添加處理。知識(shí)維護(hù)主要提供當(dāng)智能系統(tǒng)中知識(shí)發(fā)生改變時(shí)保證知識(shí)之間的一致性和完整性的一些操作。
- 知識(shí)發(fā)現(xiàn)模塊。用于新知識(shí)的發(fā)現(xiàn)。
- 應(yīng)用定制模塊。當(dāng)系統(tǒng)應(yīng)用于不同領(lǐng)域時(shí)用于修改交互界面,使之符合新的應(yīng)用要求。
- 輔助功能模塊。提供問(wèn)題分析與決策的輔助功能,如基本原因查找、推理過(guò)程的解釋、報(bào)表打印等。
4. 運(yùn)行機(jī)制
人工智能系統(tǒng)的核心是推理即如何通過(guò)已有的知識(shí)推出新的知識(shí),也稱為知識(shí)的求解。在專家系統(tǒng)中,已知前件得到后件的推理稱為正向推理,反過(guò)來(lái)則稱為反向推理。然而人類的推理過(guò)程并不是簡(jiǎn)單的正向或反向推理,如前所述,人類的推理或思考過(guò)程其實(shí)是一個(gè)復(fù)雜的反復(fù)過(guò)程,即不斷交替進(jìn)行正向推理和反向推理的過(guò)程。
推理的復(fù)雜性主要來(lái)源于兩個(gè)方面:
- 實(shí)際需求的復(fù)雜性;
- 推理方式的復(fù)雜性。
在思維過(guò)程中一般的推理都包含正向推理和反向推理過(guò)程,而且正向推理和反向推理的切換是隨機(jī)的,單純的正向推理或反向推理一般出現(xiàn)在證明過(guò)程已經(jīng)完成以后的表達(dá)中,如定理的證明通常只寫出最后的證明過(guò)程,無(wú)須寫思考過(guò)程。
推理的復(fù)雜性極大地降低了專家系統(tǒng)推理效率。對(duì)于專家系統(tǒng)而言,克服推理復(fù)雜性的最有效方法是使專家系統(tǒng)的運(yùn)行與人們?cè)谌粘I钪刑幚硇枨蟮姆治雠c決策方法一致,即提供面向需求分析與決策的支持。
系統(tǒng)提供需求分析機(jī)制、需求決策機(jī)制、解釋機(jī)制和其他機(jī)制,通過(guò)可視化交互界面實(shí)現(xiàn)自由的推理過(guò)程,完成需求的分析與決策。
簡(jiǎn)單說(shuō)就是:這就像做應(yīng)用題。結(jié)果是答案,推理就是計(jì)算過(guò)程,解釋就是對(duì)計(jì)算方案的說(shuō)明。一道題可以有多種計(jì)算方案,或者說(shuō)計(jì)算方法,但結(jié)果可能是一樣的
1. 需求分析機(jī)制
需求分析機(jī)制是系統(tǒng)提供的幫助用戶對(duì)需求進(jìn)行深入了解的運(yùn)行機(jī)制。主要過(guò)程包括:
- 了解需求的癥狀。揭示需求發(fā)生和不發(fā)生時(shí)的現(xiàn)象。
- 了解需求的成因。告訴用戶為什么會(huì)發(fā)生這樣的需求,具有哪些影響因素,這些因素是怎樣起作用的等等。
- 了解需求的預(yù)防措施。采用什么樣的方式可以預(yù)防需求的發(fā)生。
- 了解需求的補(bǔ)救措施。當(dāng)需求發(fā)生以后應(yīng)該采取什么樣的補(bǔ)救措施,又會(huì)形成哪些新的需求。
- 需求分析過(guò)程是一個(gè)遞歸過(guò)程,直到用戶滿意為止。顯然,需求分析過(guò)程也是一種學(xué)習(xí)過(guò)程,是對(duì)需求的一種了解,無(wú)須對(duì)需求作決策。
2. 需求決策機(jī)制
需求決策機(jī)制是幫助用戶對(duì)需求進(jìn)行決策的運(yùn)行機(jī)制,即通過(guò)對(duì)需求進(jìn)行分析或者采集需求事實(shí),最后推出新的需求事實(shí)。因此推理過(guò)程又可稱為獲得需求事實(shí)的過(guò)程。
需求決策機(jī)制如圖4:
需求事實(shí)的產(chǎn)生可以有以下三種方式:
- 分析事實(shí)。用戶通過(guò)使用需求分析機(jī)制確定某項(xiàng)需求的出現(xiàn)。
- 輸入事實(shí)。是用戶輸入的已經(jīng)發(fā)生的需求對(duì)象,或傳感器等采集并直接轉(zhuǎn)換的需求事實(shí)。
- 生成事實(shí)。由系統(tǒng)經(jīng)過(guò)推理得到的新需求稱為生成事實(shí)。生成事實(shí)來(lái)源有兩個(gè),一個(gè)是某個(gè)需求的所有現(xiàn)象得到滿足;另一個(gè)是因果關(guān)系得到滿足。當(dāng)產(chǎn)生生成事實(shí)的原因不存在時(shí),該生成事實(shí)也應(yīng)該被刪除。
3. 解釋機(jī)制
解釋機(jī)制是對(duì)推理過(guò)程和結(jié)果的解釋??梢杂袃煞N方式,即將推理過(guò)程的全部過(guò)程按順序展現(xiàn)出來(lái)和按因果關(guān)系展現(xiàn)出來(lái)。前者可以通過(guò)記錄所有的推理過(guò)程得到,這樣得到解釋可能會(huì)顯得比較零亂;后者則忽略具體的推理過(guò)程,而只是對(duì)推理的結(jié)果加以解釋。這是一種經(jīng)過(guò)整理后的解釋,對(duì)整理思維過(guò)程比較好。
此架構(gòu)主要支持后一種解釋機(jī)制,因?yàn)橛脩粼谶M(jìn)行需求分析及決策的過(guò)程中已經(jīng)對(duì)自己的推理過(guò)程比較熟悉,而對(duì)推理結(jié)果的解釋則有利于用戶整理思路,抓住需求的本質(zhì)。
五、專家系統(tǒng)實(shí)例解析
1. 非技術(shù)人員應(yīng)用專家系統(tǒng)的例子:H2O.AI
降低數(shù)據(jù)科學(xué)工作難度的機(jī)器學(xué)習(xí)專家系統(tǒng),Driverless AI ,該人工智能專家系統(tǒng)讓非技術(shù)人員也能應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)解決研究階段復(fù)雜、難預(yù)測(cè),并集合生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)(GANs)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)的應(yīng)用問(wèn)題.幫助用戶針對(duì)特定的問(wèn)題選取已組建好的合適的機(jī)器學(xué)習(xí)算法,例如準(zhǔn)備數(shù)據(jù),校對(duì)參數(shù),決定優(yōu)先算法等。
該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了特征工程自動(dòng)化,并以GPU加速運(yùn)算,從而降低數(shù)據(jù)科學(xué)在企業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用門檻,并有一些常見應(yīng)用場(chǎng)景的預(yù)測(cè)模塊。例如,在銷售及人力資源相關(guān)流程中,用戶可以使用相應(yīng)場(chǎng)景模塊或者機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)分析結(jié)果,并獲得創(chuàng)新見解。
界面如圖5:
2. 個(gè)性化教育的例子:Querium
幫助青年及成年學(xué)習(xí)者掌握關(guān)鍵的STEM(科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué))技能,以實(shí)現(xiàn)大學(xué)或職業(yè)目標(biāo),為熟悉數(shù)據(jù)技術(shù)的人設(shè)計(jì)的Querium專利產(chǎn)品,通過(guò)專家系統(tǒng)提供個(gè)性化/小巧的課程,分步輔導(dǎo),激勵(lì)學(xué)習(xí)者取得成功。用戶在手機(jī)上手寫數(shù)學(xué)步驟,獲取全天候的及時(shí)反饋,我通過(guò)授權(quán)的方式,讓用戶使用其基于云托管的人工智能軟件。
界面如圖6:
3. 預(yù)測(cè)系統(tǒng)及插件:法狗狗
將公開的判例數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化,并利用機(jī)器學(xué)習(xí)的技術(shù),學(xué)習(xí)其中的規(guī)律,并對(duì)新的案件作出預(yù)測(cè),采用了與IBM Waston Rose 相同的專家系統(tǒng)與概率分析相結(jié)合的方式,但I(xiàn)BM沃森所在的美國(guó)是判例法系,律師對(duì)判決結(jié)果影響明顯,中國(guó)則是成文法系,律師對(duì)結(jié)果的影響要弱很多。因此在實(shí)際業(yè)務(wù)落地中,法狗狗采用了與IBM Waston Rose不同的路徑,重點(diǎn)用來(lái)提升律師的效率和擴(kuò)大案源。
開發(fā)了一套應(yīng)用于刑事案件的案件預(yù)測(cè)系統(tǒng),只需簡(jiǎn)單的選定罪行分類,并提供傷亡人數(shù),案發(fā)地點(diǎn)等簡(jiǎn)單信息,即可以獲得安全的預(yù)測(cè)結(jié)果及歷史案例。普通用戶可以通過(guò)簡(jiǎn)單輸入信息,快速獲得專業(yè)精準(zhǔn)的案情預(yù)測(cè),律師可以通過(guò)詳細(xì)的深度案情分析,快速掌握切入點(diǎn),提高接單成功率。
案情預(yù)測(cè)系統(tǒng)擴(kuò)大到了勞務(wù)糾紛,婚姻家事,交通事故場(chǎng)景,提供專屬定制服務(wù)。
其公司產(chǎn)品在不同應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí)遷移可以在2-3周內(nèi)完成,未來(lái)的效率還可以進(jìn)一步提高,這套安全預(yù)測(cè)專家系統(tǒng)被做成了機(jī)器人插件的產(chǎn)品形態(tài)。
界面如圖7:
六、最后
專家系統(tǒng)是人工智能系統(tǒng)的一部分,在產(chǎn)品落地應(yīng)用中沒(méi)必要同NLP、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)區(qū)隔開來(lái),相反專家系統(tǒng),配合NLP的先驗(yàn)數(shù)據(jù),模式識(shí)別能做到一個(gè)更加真實(shí)的系統(tǒng)。筆者LineLian認(rèn)為正因如此AI時(shí)代適合做產(chǎn)品的只有產(chǎn)品經(jīng)理,因?yàn)楫a(chǎn)品經(jīng)理才有正常的工作時(shí)間研究如此多的AI技術(shù)特點(diǎn)、技術(shù)成熟度,同時(shí)不需要考慮系統(tǒng)工程師的Coding。
產(chǎn)品經(jīng)理在人工智能熱火朝天的當(dāng)下應(yīng)該在一秒鐘內(nèi)看到AI技術(shù)本質(zhì),然后了解這個(gè)技術(shù)的成熟程度和校驗(yàn)的概率,迅速在當(dāng)前概率水平上輸出MVP產(chǎn)品。并隨著AI技術(shù)概率的提升持續(xù)迭代AI產(chǎn)品設(shè)計(jì)體驗(yàn)。
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#專欄作家#
連詩(shī)路,公眾號(hào):LineLian。人人都是產(chǎn)品經(jīng)理專欄作家,《產(chǎn)品進(jìn)化論:AI+時(shí)代產(chǎn)品經(jīng)理的思維方法》一書作者,前阿里產(chǎn)品專家,希望與創(chuàng)業(yè)者多多交流。
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