如何有效沟通你的机器学习结果？
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疑问
7月初，我赴南京参会。 James Hendler 教授的演讲非常精彩。
其中一个片段，让我印象深刻。
他说，许多人跑模型，跑出来一个比别人都高的准确率，于是就觉得任务完成了。他自己做健康信息研究，通过各种特征判定病人是否需要住院治疗。很容易就可以构建一个模型，获得很好的分类效果。
但是，这其实远远不够。因为别人（例如他的医生客户们）非常可能会问出一个问题“so what?” （意即“那又怎样？”）
我听了深以为然。
因为模型准确率再高，有时也免不了会有运气的成分。能否在实际应用中发挥作用，并不能单单靠着一个数字来说明。
医生们都有自己作为专业人士的骄傲。如果计算机模型不能从理据上说服他们，那肯定是不会加以采纳的。同时，他们对于病患的健康和生命安全，也有足够重大的责任，因此无法简单接受机器模型的结果，而不加以自己的理解与思考。
对于机器学习模型研究的这种批评，之前我也听到一些。但是不少人仅仅是批评，却没有给出有效的解决方法。
该怎么办呢？Hendler 教授的解决办法，是给医生展示一些统计图表。例如描述年龄与二次入院关系的散点图。
我听了大为惊诧，提问环节第一个就把话筒抢了过来，问：
这种图形，属于描述统计。难道不应该是正式进行模型训练之前，就做了的吗？如果把它作为沟通模型的结果，那还做什么机器学习呢？
解释
Hendler 教授耐心地给我解答了这个问题。
他说，没错，这个图形确实属于描述统计。然而，数百上千个特征里面，知道该汇报哪几个变量的统计图，就必须是机器学习之后才能做的。
实际上，医生们看了这个简单的统计图之后，非常震撼。
他们的刻板印象认为，老年人身体状况差，因此二次入院几率高；年轻人身体好，自愈能力强，因此不大容易“二进宫”。
就此，他们发现了一直以来决策上的失误——对于年轻病患，他们往往比较放心，因此缺乏足够的留院观察和治疗；反倒是对老年人，照顾得更加精细。造成的结果，是本以为没事儿的年轻人，再次重症发病入院；老年人却不少都治愈后健康回家了。
这种结果的传递沟通，有效地改进了医生的决策和行为方式。
其实，Hendler 教授的研究目的，不是去跟别人比拼一个数字，而是帮助医生更好地帮助病患。看似最为简单，没有技术含量的统计图，反倒比各种黑科技更能起到实际作用。
茶歇的时候，我们又聊了20分钟。
他给我讲，他的博士生，现在正在尝试在深度学习中找寻那些影响最后结果的关键要素，有的时候，甚至会选择跨过层级，来设计最简单明确的变量间关联设定。这样，深度学习的结果，可以最大限度（对别人）进行解释。即便会牺牲一些（当然不会很大）准确率，也在所不惜。
反思
为什么我们一直对准确率的数字，这么着迷，而忽略了模型的沟通解释呢？
其实道理也很简单，机器学习的最初广泛用途，给我们的思维带来了路径依赖。
还记得吗？机器学习逐渐受到世人重视的案例？
我说的不是 AlphaGo。
就是几乎每一本讲机器学习的书，都会用到的那个例子，MNIST。
专家们最初要解决的问题，无非是把原先需要人工分拣的邮件，变成机器自动分拣。关键在于手写数字的识别。
这个具体用例，有它的特点。
首先是任务目标单一，就是追求更高的准确率；
其次是分类数量确定，0-9，一共10个数字，不会更多，不会更少；
最后是犯错成本低，即便准确率达不到100%，也没有什么大问题——寄错了信，在人工分拣时代也是正常。
于是，这样的任务，就适合大家拼结果准确率数字。
但是，人们的思维惯性和路径依赖（包括各种竞赛的规则设置），导致了后面的机器学习任务，也都只关注数字，尤其是准确率。
但这其实是不对的。类似于决策支持，尤其是健康医疗的决策支持，就不适合单单比拼数字。
即便误判 0.1%，背后可能也是许许多多鲜活的生命，因此犯错成本极高。
医生并没有因为模型的准确率提升而被取代，反而在信息浪潮奔涌而来的场景下，充当把关人的角色，责任更加重大了。
一个模型要能说服医生，影响其决策行为，就必须解释清楚判断的依据，而不能递给他一个黑箱，告诉他：
你该这样做。
方法
原理想明白了，怎么实施呢？
如果每一个模型跑完，都只是拿出多张描述性统计图给用户，好像也不大合适。
通过文献阅读，我发现了其他机器学习研究人员为了解释结果所做的努力。
在深度学习领域，现在做得比较好的，是卷积神经网络。
在《文科生如何理解卷积神经网络？》一文中，我给你解释过卷积神经网络的概念和使用方法。
但是，我们当时，还只是给你讲解如何用它进行分类等，没有涉及解释方案。
你看这样一幅图，机器模型可以很容易分辨它为“非洲象”。
但是，这到底是机器具有了辨别能力，还是只不过运气使然呢？
单看结果，不好分辨。但是我们可以对卷积神经网络训练的结果参数进行可视化，并且叠加到原图上，你一眼就可以看到，机器做出图像分类的依据，究竟是什么。
显然，在机器重点关注的区域里，象的鼻子和耳朵占了最大的决策比重。
由此可以看出，这不是简单的好运气。
以上例子，来自于 François Chollet 的《Deep Learning with Python》。书中附有详细的代码，供你用 Python 和 Keras 自己实现这种可视化结果。
小结
你训练出的模型表现好，这是成功的基础，但不是全部。
只展示一个数字给别人，在很多特定的应用场景下，是不够的。问题越是重要，犯错代价越高，这种方式就越不能被接受。这时候多问自己一个“那又怎样？”，没有坏处。
你需要明确自己用户的需求。与之有效沟通的关键在于用同理心，尊重对方。作为一个人，特别是一个专业人士，对方进行有效思考的要件，就是足够的理据支撑。
不管是用文中介绍的卷积神经网络可视化方法，还是 Hendler 教授所做的看似基础无比的描述性统计图，都可以根据问题的特点，加以采用。只要能够真正影响对方的决策，帮助他们更好地达成自己的目标，你的机器学习分析，便有了更佳的效果。
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