數(shù)據(jù)的征服:讀《大數(shù)據(jù)時代》

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谷歌有一個名為“谷歌流感趨勢”的工具,它通過跟蹤搜索詞相關(guān)數(shù)據(jù)來判斷全美地區(qū)的流感情況(比如患者會搜索流感兩個字)。近日,這個工具發(fā)出警告,全美的流感已經(jīng)進(jìn)入“緊張”級別。它對于健康服務(wù)產(chǎn)業(yè)和流行病專家來說是非常有用的,因為它的時效性極強(qiáng),能夠很好地幫助到疾病暴發(fā)的跟蹤和處理。事實也證明,通過海量搜索詞的跟蹤獲得的趨勢報告是很有說服力的,僅波士頓地區(qū),就有700例流感得到確認(rèn),該地區(qū)目前已宣布進(jìn)入公共健康緊急狀態(tài)。

這個工具工作的原理大致是這樣的:設(shè)計人員置入了一些關(guān)鍵詞(比如溫度計、流感癥狀、肌肉疼痛、胸悶等),只要用戶輸入這些關(guān)鍵詞,系統(tǒng)就會展開跟蹤分析,創(chuàng)建地區(qū)流感圖表和流感地圖。谷歌多次把測試結(jié)果(藍(lán)線)與美國疾病控制和預(yù)防中心的報告(黃線)做比對,從下圖可知,兩者結(jié)論存在很大相關(guān)性:

但它比線下收集的報告強(qiáng)在“時效性”上,因為患者只要一旦自覺有流感癥狀,在搜索和去醫(yī)院就診這兩件事上,前者通常是他首先會去做的。就醫(yī)很麻煩而且價格不菲,如果能自己通過搜索來尋找到一些自我救助的方案,人們就會第一時間使用搜索引擎。故而,還存在一種可能是,醫(yī)院或官方收集到的病例只能說明一小部分重病患者,輕度患者是不會去醫(yī)院而成為它們的樣本的。

數(shù)據(jù)的征服:讀《大數(shù)據(jù)時代》

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這就是一個典型的“大數(shù)據(jù)”的應(yīng)用例子,舍恩伯格的這本《大數(shù)據(jù)時代》受到了廣泛的贊譽(yù),他本人也因此書被視為大數(shù)據(jù)領(lǐng)域中的領(lǐng)軍人物。大數(shù)據(jù)起源于數(shù)據(jù)的充裕,舍恩伯格在他的另外一本書《刪除》中,提到了這些源頭。

1、信息的數(shù)字化,使得所有信息都可以得到一個完美的副本;2、存儲器越來越廉價,大規(guī)模存儲這些數(shù)字信息成本極低;3、易于提?。簲?shù)據(jù)庫技術(shù)的完善使得這些存儲的信息能夠被輕易按照一定的條件搜索出來;4、全球性覆蓋,網(wǎng)絡(luò)是無國界的,a地的數(shù)字信息可以讓遠(yuǎn)在天邊的b地調(diào)用。

當(dāng)我們掌握有大量的數(shù)據(jù)后,便可以開始進(jìn)行所謂“大數(shù)據(jù)”的操作。大數(shù)據(jù)在舍恩伯格看來,一共具有三個特征:

全樣而非抽樣,效率而非精確,相關(guān)而非因果。

第一個特征非常好理解。在過去,由于缺乏獲取全體樣本的手段,人們發(fā)明了“隨機(jī)調(diào)研數(shù)據(jù)”的方法。理論上,抽取樣本越隨機(jī),就越能代表整體樣本。但問題是獲取一個隨機(jī)樣本代價極高,而且很費時。人口調(diào)查就是典型一例,一個稍大一點的國家甚至做不到每年都發(fā)布一次人口調(diào)查,因為隨機(jī)調(diào)研實在是太耗時耗力了。

但有了云計算和數(shù)據(jù)庫以后,獲取足夠大的樣本數(shù)據(jù)乃至全體數(shù)據(jù),就變得非常容易了。谷歌可以提供谷歌流感趨勢的原因就在于它幾乎覆蓋了7成以上的北美搜索市場,而在這些數(shù)據(jù)中,已經(jīng)完全沒有必要去抽樣調(diào)查這些數(shù)據(jù):數(shù)據(jù)倉庫,所有的記錄都在那里躺著等待人們的挖掘和分析。

第二點其實建立在第一點的基礎(chǔ)上。過去使用抽樣的方法,就需要在具體運算上非常精確,因為所謂“差之毫厘便失之千里”。設(shè)想一下,在一個總樣本為1億人口隨機(jī)抽取1000人,如果在1000人上的運算出現(xiàn)錯誤的話,那么放大到1億中會有多大的偏差。但全樣本時,有多少偏差就是多少偏差而不會被放大。諾維格,谷歌人工智能專家,在他的論文中寫道:大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的簡單算法比小數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的復(fù)雜算法更加有效。

數(shù)據(jù)分析并非目的就是數(shù)據(jù)分析,而是有其它用途,故而時效性也非常重要。精確的計算是以時間消耗為代價的,但在小數(shù)據(jù)時代,追求精確是為了避免放大的偏差而不得已為之。但在樣本=總體的大數(shù)據(jù)時代,“快速獲得一個大概的輪廓和發(fā)展脈絡(luò),就要比嚴(yán)格的精確性要重要得多”。

第三個特征則非常有趣。相關(guān)性表明變量A和變量B有關(guān),或者說A變量的變化和B變量的變化之間存在一定的正比(或反比)關(guān)系。但相關(guān)性并不一定是因果關(guān)系(A未必是B的因)。

亞馬遜的推薦算法非常有名,它能夠根據(jù)消費記錄來告訴用戶你可能會喜歡什么,這些消費記錄有可能是別人的,也有可能是該用戶歷史上的。但它不能說出你為什么會喜歡的原因。難道大家都喜歡購買A和B,就一定等于你買了A之后的果就是買B嗎?未必,但的確需要承認(rèn),相關(guān)性很高或者說,概率很大。

舍恩伯格認(rèn)為,大數(shù)據(jù)時代只需要知道是什么,而無需知道為什么,就像亞馬遜推薦算法一樣,知道喜歡A的人很可能喜歡B但卻不知道其中的原因。這本書的譯者天才教授周濤則有不同的看法,他認(rèn)為,“放棄對因果性的追求,就是放棄了人類凌駕于計算機(jī)之上的智力優(yōu)勢,是人類自身的放縱和墮落”。

這個爭議在我看來,雙方討論的可能不是一回事。舍恩伯格在這本書中完全不像他在《刪除》一書中表現(xiàn)得那么有人文關(guān)懷,這是一本純商業(yè)的書籍,商業(yè)本來就是以結(jié)果為導(dǎo)向的。但周濤談?wù)摰膮s和“人工智能”有關(guān)。

吳軍在他的《數(shù)學(xué)之美》中曾經(jīng)提到,人工智能領(lǐng)域曾經(jīng)走過一個很大的彎路,即人們總是試圖讓計算機(jī)理解人類的指令注意,是理解,不是知道。但折騰了很多年,發(fā)現(xiàn)計算機(jī)的理解力實在白癡得比三歲小孩還要弱。最終人工智能放棄了這條途徑,而改為數(shù)據(jù)傳輸和匹配。舉個例子說,你在進(jìn)行語音輸入的時候,事實上計算機(jī)完全不知道你在說什么(或者說,完全不理解你的意思),但不妨礙它能夠準(zhǔn)確地把你說的話盡可能地用字符表達(dá)出來。蘋果的Siri是很神奇,但它其實并不懂你的意思,而只是你的語音數(shù)據(jù)和它的后臺數(shù)據(jù)一次匹配而已。

因果關(guān)系涉及到“理解”這個范疇,而不是簡單的知道或匹配。舍恩伯格所謂放棄因果而尋求相關(guān),是因為他本來就是寫本商業(yè)書,要具體指導(dǎo)商業(yè)運作的,周濤所謂不可放棄因果,因為他是一名學(xué)者,并不完全站在賺錢這個角度上。換而言之,周濤看的是長遠(yuǎn)的未來,舍恩伯格討論的是眼下。

在可以看到的未來中,可能計算機(jī)掌握不了三歲小孩的理解力,計算機(jī)和人類之間的象棋比賽,一個在思考,一個在做數(shù)據(jù)匹配,兩者雖然都在下棋,路徑卻全然不同。

人類可以暫時不用過于擔(dān)心計算機(jī)來統(tǒng)治人類,因果關(guān)系這種理解,還是掌握在人類手中的。

大數(shù)據(jù)時代是信息社會運作的必然結(jié)果,而借由它,人類的信息社會更上一個臺階。農(nóng)業(yè)社會人們以土地為核心資源,工業(yè)時代轉(zhuǎn)為能源,信息社會則將變更為數(shù)據(jù)。誰掌握數(shù)據(jù),以及數(shù)據(jù)分析方法,誰就將在這個大數(shù)據(jù)時代勝出,無論是商業(yè)組織,還是國家文明。

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