Kod

Dlaczego modele uczenia maszynowego nie sprawdzają się w środowisku produkcyjnym: 3 powody

Dlaczego modele uczenia maszynowego nie sprawdzają się w środowisku produkcyjnym: 3 powody

Bezpłatny kurs Pythona ➞ Mini kurs dla początkujących i Doświadczeni programiści. Cztery fajne projekty do Twojego portfolio i czat na żywo z prelegentem. Kliknij i dowiedz się, czego możesz nauczyć się na kursie.

Dowiedz się więcej

Starszy naukowiec ds. danych w Rosbank, wykładowca kursów z zakresu nauki o danych w PyMagic i autor kanału YouTube miracl6. Posiadając dogłębną wiedzę z zakresu analizy danych i uczenia maszynowego, staram się dzielić swoim doświadczeniem i szkolić nowych specjalistów. Moje treści na YouTube obejmują różne aspekty nauki o danych, w tym praktyczne przykłady i wskazówki dotyczące stosowania nowoczesnych technologii w rzeczywistych projektach.

Anastasia dzieli się swoim doświadczeniem w uczeniu maszynowym, karierą programisty i możliwościami rozwoju w dziedzinie nauki o danych. Omawia kluczowe aspekty tej dynamicznie rozwijającej się dziedziny, w tym umiejętności niezbędne do osiągnięcia sukcesu zawodowego oraz różne ścieżki rozwoju specjalistów. Anastasia dzieli się również osobistymi historiami i rekomendacjami, które pomogą początkującym i profesjonalistom w rozwoju w dziedzinie nauki o danych.

Według badań firm konsultingowych Gartner i McKinsey, 50-80% modeli uczenia maszynowego nie dociera do etapu produkcji. Oznacza to, że znaczna część projektów opracowywanych przez naukowców zajmujących się danymi pozostaje niewykorzystana. Omówiliśmy trzy główne przyczyny tego problemu i sposoby jego rozwiązania z Anastazją Nikuliną.

Dla porównania: czym jest model uczenia maszynowego i produkcja?

Model uczenia maszynowego to algorytm, który przetwarza dane i przekształca je w cenne informacje. Proces ten obejmuje analizę i identyfikację wzorców w dużych wolumenach danych, co pozwala na przewidywanie i podejmowanie świadomych decyzji w oparciu o wyniki. Wykorzystanie modeli uczenia maszynowego znajduje zastosowanie w różnych dziedzinach, takich jak finanse, medycyna, marketing i technologia, pomagając w optymalizacji procesów i poprawie wydajności operacyjnej.

W odlewni stali specjalizującej się w produkcji metali na potrzeby statków kosmicznych, technolodzy spędzili lata eksperymentując z różnymi dodatkami. Rejestrowali wyniki swoich badań, aby zoptymalizować cykl produkcyjny i osiągnąć wymaganą jakość stopu. Proces ten wymaga wysokich kwalifikacji i dogłębnej wiedzy materiałowej. Stworzenie niezawodnego i trwałego metalu dla przemysłu kosmicznego ma kluczowe znaczenie, ponieważ od tego zależy bezpieczeństwo i skuteczność misji kosmicznych. Ciągłe doskonalenie technologii i metod produkcji pozwala zakładowi utrzymać konkurencyjność na rynku i sprostać rosnącym wymaganiom przemysłu kosmicznego. Optymalizacja cyklu produkcyjnego jest możliwa dzięki wdrożeniu modelu uczenia maszynowego. Program ten jest w stanie automatycznie identyfikować kombinacje bardziej ekonomicznych dodatków i przewidywać ich kompatybilność. Obniżenie kosztów produkcji nawet o 1% przyniesie zakładowi znaczne oszczędności, potencjalnie sięgające milionów rubli. Wykorzystanie uczenia maszynowego w produkcji nie tylko obniża koszty, ale także poprawia wydajność procesów, co jest ważnym krokiem w kierunku zrównoważonego rozwoju firmy. Ręczne mieszanie nowych dodatków zamiast modelowania może prowadzić do nieprawidłowych proporcji, prowadząc do odchyleń od standardów. W rezultacie otrzymana partia metalu będzie wykorzystywana do wytopu łopat zamiast do produkcji statków kosmicznych. Będzie to miało negatywny wpływ na wyniki finansowe zakładu i doprowadzi do strat. Dlatego tak ważne jest ścisłe przestrzeganie procesów technologicznych i proporcji podczas stosowania nowych dodatków.

Scientist zajmujący się danymi nie może po prostu wziąć losowych danych i stworzyć na ich podstawie działającego modelu uczenia maszynowego. Proces rozwoju modelu obejmuje wiele etapów i wymaga dogłębnego zrozumienia danych, ich struktury i kontekstu. Ten złożony cykl obejmuje gromadzenie, czyszczenie i analizę danych, wybór i dostrajanie algorytmów oraz testowanie i walidację modelu. Omówimy ten proces bardziej szczegółowo w kolejnych materiałach.

Ważne jest, aby zrozumieć, że dopóki model nie zostanie wytrenowany na dużym zbiorze statystycznie istotnych danych, nie można go wdrożyć w produkcji. W naszym przypadku oznacza to, że taki model nie będzie w stanie skutecznie zoptymalizować procesów produkcji metali w zakładzie. Bez wysokiej jakości szkolenia program będzie generował nieprawidłowe obliczenia i nie będzie w stanie zapewnić realnych oszczędności. Szkolenie na odpowiednich danych jest kluczem do osiągnięcia wysokich rezultatów i wdrożenia systemu w przepływy pracy.

W tym artykule przeanalizujemy główne przeszkody utrudniające pomyślną integrację modeli uczenia maszynowego z procesami biznesowymi i ich wdrożenie w produkcji. Modele uczenia maszynowego mają ogromny potencjał, ale często napotykają na różne wyzwania, które utrudniają ich pełne zastosowanie w rzeczywistych warunkach. Zrozumienie tych przeszkód pomoże firmom skuteczniej rozwijać i wdrażać rozwiązania oparte na sztucznej inteligencji, przekształcając je w użyteczne narzędzia biznesowe.

Powód 1. to fakt, że wielu użytkowników napotyka na specyficzne problemy, które mogą negatywnie wpłynąć na ich doświadczenia. Problemy te mogą obejmować zarówno błędy techniczne, jak i brak informacji. Ważne jest, aby zrozumieć, że rozwiązanie tych problemów nie tylko poprawia ogólną wydajność, ale także zwiększa satysfakcję użytkowników. Zapewnienie wysokiej jakości wsparcia i dostarczanie aktualnych informacji to kluczowe czynniki wpływające na poprawę zaangażowania klientów i wzrost ich lojalności.

Nie wszyscy pracownicy z zadowoleniem przyjmują wprowadzenie technologii

Modele uczenia maszynowego przewyższają ludzi w wielu zadaniach związanych z przetwarzaniem dużych ilości danych i automatyzacją powtarzalnych procesów. Skutecznie radzą sobie z obliczeniami, prognozowaniem i klasyfikowaniem informacji. Jednak wielu pracowników obawia się wpływu tych technologii na swoją pracę. Rozwój sztucznej inteligencji i automatyzacji może budzić obawy, ponieważ niektóre zawody mogą być zagrożone. Ważne jest, aby zrozumieć, że technologia ma na celu nie tylko zastąpienie ludzi, ale także poprawę ich produktywności i wydajności.

Rozważmy dział HR, w którym pracownicy tradycyjnie używają programu Excel do przygotowywania raportów. Pewnego dnia do ich biura przychodzi analityk danych z innowacyjnym algorytmem zaprojektowanym do automatycznego przeszukiwania CV i odfiltrowywania nieodpowiednich kandydatów. Technologia ta ma potencjał skrócenia czasu pracy działu HR o 80%. Wdrożenie takich rozwiązań nie tylko optymalizuje procesy, ale także pozwala skupić się na bardziej strategicznych zadaniach, takich jak poprawa jakości rekrutacji i zwiększenie wydajności zespołu. Specjaliści HR mogą opierać się zmianom, postrzegając algorytmy jako zagrożenie dla swojej pozycji. Mogą obawiać się zwolnienia, degradacji lub zwiększonego obciążenia pracą. W niektórych przypadkach prowadzi to do sabotażu: analityk danych może otrzymać niekompletne bazy danych CV lub zniekształcone wymagania dotyczące kandydatów. Nieprawidłowe dane negatywnie wpływają na model uczenia maszynowego, sprawiając, że jego wyniki są mało wiarygodne. W rezultacie taki model nie będzie mógł efektywnie działać w środowisku produkcyjnym, co podważa jego wartość dla biznesu.

Pracownicy mogą sabotować technologię, co może zaszkodzić ich karierze. Postawa: lepiej pracować nieefektywnie niż stracić pensję. Infografiki: Polina Vari dla Skillbox Media

Sabotaż we wdrażaniu nowych technologii powinien być eliminowany poprzez negocjacje. Analitycy danych muszą uświadomić pracownikom znaczenie modelu uczenia maszynowego i korzyści, jakie przynosi on w ich pracy. Aby zwiększyć siłę perswazji, warto zapoznać się z doświadczeniami firm, które z powodzeniem wdrażają podobne technologie. Na przykład banki mogą przeanalizować przypadek Rosbanku, który wykorzystuje uczenie maszynowe do automatyzacji procesów zwalczania prania pieniędzy i finansowania terroryzmu. Pomoże to pracownikom zrozumieć, jak nowoczesne technologie mogą usprawnić ich zadania i zwiększyć wydajność.

Wdrożenie systemu monitorowania finansowego znacznie uprościło proces wyszukiwania i porównywania informacji dla specjalistów. Teraz mogą oni szybko przygotowywać raporty i podejmować świadome decyzje w sprawie wątpliwych transakcji wymagających obowiązkowej kontroli bankowej. To usprawnienie zwiększa wydajność operacyjną i ułatwia dokładniejszą identyfikację potencjalnie ryzykownych transakcji.

Inne przypadki Rosbanku pokazują, jak modele uczenia maszynowego przyczyniają się do efektywnego zarządzania oddziałami bankowymi i sieciami detalicznymi. Wykorzystanie nowoczesnych algorytmów analizy danych pozwala na optymalizację procesów, poprawę obsługi klienta i poprawę wyników finansowych. Uczenie maszynowe pomaga identyfikować trendy i przewidywać potrzeby klientów, co z kolei ułatwia efektywniejsze planowanie zasobów i rozwój strategiczny. W związku z tym Rosbank aktywnie wdraża innowacyjne technologie, co czyni go liderem w sektorze bankowym.

Ważne jest, aby przekazać pracownikom, że wdrożenie nowych technologii nie doprowadzi do redukcji zatrudnienia. Negocjacje będą nieskuteczne, dopóki pracownicy będą obawiać się utraty pracy i postrzegać algorytmy jako zagrożenie. Na przykład, można zorganizować spotkanie w dziale HR, aby porównać model uczenia maszynowego z programem Excel. Należy wyjaśnić, że są to jedynie narzędzia uzupełniające pracę ludzką i pełniące różne funkcje. Takie podejście pomoże złagodzić napięcie i stworzyć bardziej pozytywne postrzeganie zmian.

W kolejnym kroku zaprezentuj wartość pracy z danymi. Wyjaśnij, jak analityka i przetwarzanie danych mogą usprawnić procesy biznesowe, zwiększyć wydajność i ułatwić podejmowanie świadomych decyzji. Podkreśl korzyści, jakie Twoja firma odniesie dzięki wykorzystaniu danych do planowania strategicznego i optymalizacji operacyjnej.

  • Obecnie: ręczne przetwarzanie CV, rotacja personelu, niedobór wykwalifikowanych specjalistów.
  • Możliwe, że algorytm dopasuje umiejętności kandydatów do wymagań stanowiska i wyeliminuje nieodpowiednie CV. Specjaliści ds. HR będą mogli przeprowadzać więcej rozmów kwalifikacyjnych, dokładniej testować kandydatów i pozyskiwać wartościowych pracowników od konkurencji.

Gdy pracownicy zrozumieją koncepcję uczenia maszynowego, możesz przejść do finalizowania negocjacji i żądania niezbędnych danych. W przyszłości sukces projektu będzie zależał od kwalifikacji i doświadczenia naukowca zajmującego się danymi.

Pracownicy chętniej poprą tę technologię, jeśli dostrzegą jej korzyści i nie będą się martwić o swoją przyszłość zawodową. Infografiki: Polina Vari dla Skillbox Media

Powód 2. Ta kategoria obejmuje kilka kluczowych czynników, które znacząco wpływają na sytuację. Czynniki te mogą być związane zarówno z okolicznościami wewnętrznymi, jak i zewnętrznymi. Należy pamiętać, że każda przyczyna może mieć swoje unikalne cechy i konsekwencje, które należy przeanalizować w celu głębszego zrozumienia problemu. Zastosowanie kompleksowego podejścia do badania czynników przyczynowych pomoże zidentyfikować kluczowe trendy i opracować skuteczne strategie ich rozwiązania.

W zespole jest za mało osób

Analitycy danych współpracują ze sobą jak zawodnicy w drużynie piłkarskiej. Każdy członek zespołu odgrywa rolę w opracowaniu i wdrożeniu modelu uczenia maszynowego. Początkowo specjaliści zbierają i przetwarzają dane, które stanowią podstawę późniejszej analizy. Następnie model jest testowany w celu zidentyfikowania jego mocnych i słabych stron. Ważne jest również skonfigurowanie infrastruktury, która zapewni stabilne działanie modelu w środowisku produkcyjnym. Kod napisany dla algorytmów wymaga dokładnego testowania i optymalizacji. Po wdrożeniu modelu należy monitorować kluczowe wskaźniki, aby ocenić jego skuteczność i wydajność. Dlatego każdy etap procesu rozwoju modelu wymaga skoordynowanej pracy zespołowej, aby osiągnąć wysokie wyniki w uczeniu maszynowym.

Piłkarze nie posiadają tych samych umiejętności w różnych rolach – skuteczna gra na bramce, w obronie i w ataku wymaga specjalistycznego szkolenia. Podobnie w nauce o danych każdy specjalista ma swoją własną dziedzinę specjalizacji, która jest niezbędna do realizacji konkretnych zadań w ramach projektu. Jeśli firma nie przyciągnie wystarczającej liczby wykwalifikowanych specjalistów o zróżnicowanych umiejętnościach, prawdopodobieństwo pomyślnego wdrożenia modelu uczenia maszynowego w produkcji znacznie spada, co może prowadzić do opóźnień i obniżenia jakości produktu końcowego.

W większości dużych firm jedna osoba nie może Wiedzieć wszystko i szybko wykonywać wszystkie zadania wymagane do uruchomienia modelu uczenia maszynowego. Infografika: Polina Vari dla Skillbox Media.

Data Scientist to wielopłaszczyznowy zawód łączący statystykę, uczenie maszynowe, matematykę, analitykę, wizualizację danych i procesy biznesowe. Chociaż teoretycznie istnieją uniwersalni data scientist posiadający dogłębną wiedzę we wszystkich tych dziedzinach, w praktyce tacy specjaliści są rzadkością. Większe projekty mogą wymagać zespołu różnych ekspertów. Rozważmy główne role, które mogą być potrzebne do skutecznej pracy nad projektami analizy danych.

  • Architekt danych. Odpowiada za standardy jakości – ustala zasady gromadzenia, przechowywania, przetwarzania i wykorzystywania danych.
  • Inżynier danych. Zajmuje się przechowywaniem, przetwarzaniem i odzyskiwaniem zebranych danych – wdraża to, co opisano w projekcie architekta danych.
  • Analityk danych. Pracuje ze statystykami: znajduje wzorce w liczbach, wizualizuje informacje i przygotowuje różnorodne raporty.
  • Inżynier uczenia maszynowego. Przeprowadza testy, konfiguruje automatyzację i zajmuje się konserwacją modeli uczenia maszynowego po produkcji.
  • Programista Business Intelligence. Gromadzi dane uzyskane przez zespół, tłumaczy je na zrozumiały język i przedstawia kierownictwu firmy.
  • Administrator bazy danych. Monitoruje bazę danych, w której analitycy danych przechowują informacje dla każdego projektu: naprawia błędy, wykonuje kopie zapasowe, konfiguruje bezpieczny dostęp i zapewnia kompatybilność między różnymi wersjami oprogramowania.

Liczba potrzebnych specjalistów zależy od konkretnego zadania i terminów. Aby uniknąć zakłóceń w projekcie, ważne jest, aby odpowiedzialny pracownik, wraz z zespołem analityków danych, opracował plan wdrożenia modelu do produkcji z wyprzedzeniem, uwzględniając dostępne zasoby firmy. Plan ten musi wskazywać, których specjalistów brakuje i jakie są przyczyny tego niedoboru. Na podstawie tych informacji menedżer będzie mógł podjąć decyzję o zwiększeniu liczby pracowników lub odłożeniu etapu rozwoju.

Jeśli zadania zostaną równomiernie rozdysponowane pomiędzy analityków danych, istnieje większa szansa, że ​​etap rozwoju będzie przebiegał zgodnie z planem, a model zostanie udostępniony do produkcji.