2023年5月18日 星期四

AI 入門:28.IBM AI 階梯方法論(人工智慧 28 堂基礎課程)

正如我們在課程開頭為您作的說明,“資料”是推動企業數位轉型的新能源,要釋放資料的價值,必須透過人工智慧(AI)、機器學習(ML)和深度學習(DL)等方法來實現。然而,對於企業來說,要廣泛性地採用人工智慧仍然是一項艱巨的任務。想要將人工智慧的應用成功地融入在企業營運流程中,企業必須克服三大挑戰:資料的複雜性、人才的稀缺性以及對人工智慧系統的信任度。

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作為長期致力於推動 AI 技術發展的 IBM 公司非常清楚這些挑戰的重要性,為協助企業克服這些難題,IBM 從過去大量 AI 專案中獲得的寶貴經驗,設計出一個成功導入 AI 的方法論,稱之為“AI 階梯 (The AI Ladder)”。這個方法論為企業成功導入 AI 提供了框架,協助企業更順利地將對 AI 的願景轉化為真正的商業成果。這個如同階梯般拾級而上的的概念與步驟,讓企業可以透過統一且自動化的方式來收集資料、組織資料、分析資料,並將這些資料轉化為提升企業洞察力的能源。此外,IBM 也利用這個方法論為其 Data and AI 產品定義了一個清晰的技術發展藍圖,藉以協助企業加速人工智慧的旅程。

AI 階梯由四個階段(或稱為“階梯”)組成。第一步,收集資料 (Collect),也就是讓企業能更輕鬆地取得需要的資料。這些資料可以來自各種來源,包括公開資源 (Public sources)、公有雲 (Public clouds)、私有雲 (Private clouds)、企業內部伺服器等,並以多種不同格式儲存。但由於技術、監管或其他原因,並非所有資料都能順利取得。因此,AI 階梯的第一步著重於從各種來源收集所有類型的資料,並在符合內部政策和監理要求的條件下,盡可能供應這些資料給需要的使用者。此外,這個階段還關注於無論資料的來源或類型,都能透過統一的方式存取及使用這些資料,也就是說,當企業實現了這個階段的工作,使用者將無需為資料整合的問題所煩惱。

第二步,組織資料 (Organize),這個階段的重點是透過內建的資料治理、資料保護與合規性能力,為企業建立一個值得信賴、業務就緒 (Business-ready) 的分析基礎。如果您有機會看一下手邊的資料,通常會發現大多數的資料都存在一些類似的問題,例如:定義不清楚 (Ambiguity)、缺失值 (Missing values) 以及明顯不正確的值。此外,除了這些必須解決的資料品質問題,去除重複資料 (Redundancies) 和解決互相矛盾 (Contradictions) 的資料,同樣也是重要的課題。因此,為了確保資料的一致性和可靠的品質,企業必須建立適當的資料治理 (Data Governance) 程序,確保資料來源被清楚地記錄下來,以及對各種資料進行有條不紊的編目管理 (Cataloging)。同時,企業必須確保敏感性資料能夠始終保持其私密性,並保證資料存取的安全性。

在適當地收集和組織必要的資料後,企業應該已經準備好將這些資料應用於人工智慧的使用情境中。因此,AI 階梯的第三步,分析資料 (Analyze) 的重點是協助企業使用人工智慧從資料中獲得洞察力,藉以實踐數位轉型。為此,企業必須遵循人工智慧的生命週期管理 (AI lifecycle) 通則。廣義而言,人工智慧的生命週期管理包括三個階段:

  • 建置 (Build)

  • 這個階段的目標是建立適合解決問題的人工智慧演算法或模型,除了訓練模型之外,我們還必須選擇和評估適當的模型,以確保最終選擇的模型能夠有效地解決手頭的問題。
  • 執行 (Run)

  • 當一個模型被建立並測試完畢後,它需要被投入到企業營運環節中。通常,模型會成為複雜的應用工作流程或業務流程的一部分。在這個階段,我們的關注焦點是確保模型面對“真實世界”的資料時,能夠做出正確的判斷和預測。
  • 管理 (Manage)

  • 模型一旦被投入到企業營運的環節,就必須持續地進行評估,以確保模型的使用與企業關鍵績效指標 (KPI) 維持一致。在這個階段,為了避免決策上的偏差並提高透明度,企業必須精準理解和解釋模型決策的過程,以及為什麼它會做出這些建議。

AI 階梯的最後一步,注入 AI (Infuse),這是人工智慧被“落實於營運環境 (Operationalized)”的關鍵階段。換句話說,AI 模型被部署到整個企業的正式營運環境系統中,並在高度品質、少量錯誤、滿足服務水準協定(SLA)的標準下,完成預期的推論工作。此外,整體模型使用上的反饋回路 (Feedback loops) 必須到位,以確保模型品質不會隨時間推移而降低。企業必須思考如何將 AI 融入於工作流程中,從每個部門、每個業務流程、甚至融入到每個關鍵活動中,以發揮出人工智慧真正的價值。儘管為了實現 AI 階梯的最後一步可能需要對企業現有的工作流程進行重大調整,這些流程改造雖然複雜且難以執行,但這也是邁向 AI 驅動型企業數位轉型的最後一步。





人工智慧 28 堂基礎入門課程,完整目錄連結:
1.課程目的 15.分類(Classification)
2.資料就是新一代的能源 16.低度擬合與過度擬合
3.結構化資料 17.分群(Clustering)
4.非結構化資料 18.整合學習方法
5.半結構化資料 19.模型參數與超參數
6.為資料加上維度的概念 20.深度學習框架
7.人工智慧、機器學習、深度學習的定義 21.深度學習的主力 – 神經網路
8.構成 AI, ML 與 DL 的基本元素 22.影像辨識 - 卷積神經網路(CNN)
9.機器(深度)學習工作流程 23.自然語言處理 - 循環神經網路(RNN)
10.模型具體是什麼? 24.生成式對抗網路(GAN)
11.資料準備-維度縮減 25.移轉學習
12.資料準備-資料分割 26.衡量預測結果的品質
13.機器學習方法概述 27.實作 ML 與 DL 的挑戰
14.迴歸(Regression) 28.IBM AI 階梯方法論







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