Che cos’è il bias nell’apprendimento automatico?
Il bias nell’apprendimento automatico è una forma di errore sistemico che si verifica quando i dati utilizzati per addestrare o azionare un modello alterano l’output oppure offrono risultati diversi dal valore previsto.
Ciò significa che il modello non è in grado di rappresentare con cura la popolazione su cui deve essere utilizzato, il che porta a previsioni imprecise, errori e prestazioni scadenti.
Proprio come il bias in statistica, il bias dell’apprendimento automatico può potenzialmente limitare la capacità di un algoritmo di interpretare i dati e prendere decisioni in modo accurato. Di conseguenza, può portare l’algoritmo a porre maggiore enfasi su determinate caratteristiche o punti dati e a non tenere conto di altri fattori importanti. Ciò causa la deviazione del modello e può portare a decisioni che non riflettono la realtà.
Prima di approfondire il bias nell’apprendimento automatico, è importante comprendere le tecniche utilizzate negli algoritmi dei modelli di apprendimento automatico. Nell’apprendimento automatico, esistono tre tecniche principali:
Tutti questi metodi di apprendimento automatico sono soggetti a bias poiché il loro training e il loro funzionamento si basano sui dati.
Che cos’è la varianza nell’apprendimento automatico?
La varianza nell’apprendimento automatico misura quanto i punti dati all’interno di un set di dati differiscono l’uno dall’altro. Se la varianza è alta, i punti dati presentano un intervallo di valori ampio e sono molto distribuiti.
Un modello ad alta varianza determina previsioni troppo lontane dal risultato previsto. È probabile che il modello produca previsioni imprecise anche quando gli vengono offerti dati con valori simili. I modelli creano previsioni molto diverse per input simili, il che significa che sono ipersensibili a piccole modifiche nei dati di input.
Al contrario, se la varianza è bassa, ciò significa che i punti dati sono molto più vicini tra loro e hanno valori simili.
Gli errori di varianza si verificano quando un algoritmo di apprendimento automatico crea previsioni troppo lontane dal risultato previsto, il che determina prestazioni scadenti o risultati imprecisi. Per evitare gli errori di varianza, è importante selezionare un modello con la giusta complessità e gli iperparametri corretti. Ciò garantirà che le previsioni generate dall’algoritmo di apprendimento automatico siano più vicine al risultato previsto.
Bias e varianza sono strettamente correlati nell’apprendimento automatico. Se viene creato un modello ad alto bias, questo porta a un modello a bassa variabilità a causa dell’incapacità di rappresentare accuratamente i dati. D’altro canto, se viene creato un modello a basso bias, questo determina un modello ad alta variabilità grazie alla capacità dell’algoritmo di rappresentare accuratamente i dati.
Tipi comuni di bias
I titolari di attività e gli esperti di marketing devono essere consapevoli dei vari tipi di bias, da quelli algoritmici a quelli umani. Comprendere i tipi di bias e come possono influenzare le decisioni è fondamentale per prendere decisioni corrette e informate.
I bias variano in termini di livello di consapevolezza, ma hanno tutti il potenziale di influire negativamente sul processo decisionale. Ecco alcuni dei tipi di bias più comuni:
- Bias algoritmo
- Il bias di conferma
- Bias nei dati
- Bias umano
- Bias di ancoraggio
- Bias di recenza
Quali sono le cause del bias nell’apprendimento automatico
I modelli di apprendimento automatico possono essere soggetti a bias se vengono addestrati su set di dati contenenti dati iniqui o incompleti. Ciò può portare a modelli che presentano un bias nei confronti di determinate popolazioni o gruppi e a decisioni imprecise.
Le cause comuni del bias nell’apprendimento automatico includono:
- Dati di training non rappresentativi: se il set di dati di training non rappresenta adeguatamente la popolazione, è possibile che i dati presentino un bias.
- Set di dati sbilanciati: i set di dati di training composti prevalentemente da una classe particolare possono portare a modelli che presentano un bias nei confronti di quella classe.
- Dati non strutturati: se i dati non sono etichettati o strutturati correttamente, è possibile che si determino modelli con bias nei confronti di alcune classi.
- Scarsa qualità dei dati: i dati con valori imprecisi o mancanti possono portare a modelli con bias nei confronti di determinate classi.
- Algoritmi con bias: i modelli che si basano su algoritmi o metodi con bias possono portare a risultati distorti.
È fondamentale comprendere le diverse cause del bias nell’apprendimento automatico e cercare modi per evitarle. Assicurati che i modelli di apprendimento automatico siano formati su set di dati bilanciati, rappresentativi e di alta qualità per creare modelli più accurati. Al tempo stesso, è importante sapere che gli algoritmi possono presentare bias e adottare le misure necessarie per mitigare eventuali rischi.