人工智能产品经理核心技能与十大常用算法详解
一、人工智能产品经理的基本技能
人工智能产品经理属于产品经理的一种,必须对用户、需求、商业模式有深刻的认知。除此之外,人工智能产品经理还需要四项基本技能:懂数据、懂算法、会沟通、懂行业。
1. 懂数据
数据是人工智能产品的基础,人工智能产品经理必须懂得如何利用数据去构建产品。懂数据经常与懂行业相伴相生,数据毕竟来源于行业,所以数据自然带有行业的一部分特征。人工智能产品经理的数据认知,主要体现在以下三个方面:
(1)懂数据的业务内涵
数据业务内涵是指数据在业务中的意义。无论是做数据分析,还是做人工智能产品,首先要搞清每种数据的含义。数据通常来讲能够反应出某项业务或某类业务,模型的构建过程也是对业务关系的梳理。懂得数据业务内涵对也有有利于掌控数据标注的相关工作。
(2)懂数据属性
数据属性是指数据本身的特征。数据属性包括数据类型、数据质量等不同维度的属性。数据类型很多,有图像数据、文本数据、声音数据等,每种数据类型具有不同的分析方法与建模方法。图像数据可以采用卷积神经网络进行处理,文本数据可以采用决策树以及马尔科夫链模型进行处理。数据质量包含的内容较多,包括数据真实性、数据结构化程度、数据异常情况等。不同质量的数据处理过程也不同。大多数情况下,非结构化数据需要转化为结构化数据后才能构建模型。
(3)懂数据处理的技术与流程
数据处理是指将原始数据变为对特定场景下有价值、有意义的数据形式。人工智能产品经理应该掌握数据处理流程:
- 首先需要对数据进行整体评估,确定数据是否能够满足业务需求,评价数据质量等相关情况。
- 在对数据充分认知后,才能够进行数据处理与建模工作。
2. 懂算法
人工智能产品经理需要参与算法的设计过程,所以必须深入了解算法原理。懂算法可以更好的与算法工程师沟通,并且能够知晓不同算法的应用场景。
熟悉普通产品经理工作流程人都应该清楚,普通产品经理主要以提出需求为主,他们撰写产品需求文档提交给开发工程师,由开发工程师应按照需求文档的内容进行开发。普通产品经理的工作模式是制定一个产品开发的目标,由开发工程师去完成这个目标。普通产品经理以'目标'为导向来参与产品研发,他们制定产品功能的目标,为最终结果负责。对于具体'目标'的实现过程,普通产品经理很少参与,大部分由开发工程师完成。
人工智能产品经理需要懂算法,这样才能参与产品功能的实现过程。在产品开发的过程中,人工智能产品经理始终参与算法的研发,一直需要与算法工程师保持紧密的配合。人工智能产品经理需要针对行业特征进行技术预研,评估哪些算法适合产品的应用场景。算法模型的训练以及训练数据的准备工作,都需要人工智能产品经理参与。首先,人工智能产品经理会提出产品需求,在提出产品需求后,他们会帮助算法工程师寻找合适的路径去实现。人工智能产品经理不仅要撰写需求文档,还需要撰写技术文档,通过自己对技术和行业的了解,在需求与算法间建立一栋桥梁,提出最佳的算法及技术实现路径。人工智能产品经理更多的参与产品'目标'的实现过程过程,是以'过程'为导向来参与产品研发。由此可见,人工智能产品经理需要懂技术,这样才能顺利进行技术预研,并保证与算法工程师沟通顺畅。
基于行业特点,人工智能产品经理首先需要确定哪些是分类问题?哪些是预测问题?解决这些问题适合用什么算法?这些都需要与算法工程师深入的沟通,沟通的基础就是对算法的理解。
通常情况下行业问题都比较复杂,很难用单一的算法满足需求。人工智能产品经理需要探索如何组合不同的算法来满足行业需求。算法就像积木,人工智能产品经理需要根据行业需求的特点,去将算法积木搭建成相应的形状。只有人工智能产品经理懂得算法原理,才能知道如何利用算法满足行业需求。
在产品构建过程中,人工智能产品经理参与算法设计的路径如下:
- 第一步,需求确定。确认需求是一个反复的过程,首先通过自己对行业的了解提出需求,之后要通过访问行业专家或用户调研确定需求。
- 第二步,算法设计。算法设计考虑的维度较多,首先要将需求分解成几个部分,分析这些问题属于哪类问题。如果是文本分析问题,可以考虑使用长短时记忆神经网络解决,如果是策略规划问题,可以考虑用强化学习解决,除此之外还需要考虑数据的情况。综合以上各种情况确定使用何种算法。
- 第三步,算法讨论。将算法设计的思路与算法工程师讨论,共同完成算法的实施路径。
- 第四步,算法确认。算法达到三个要求可以认为完成了算法确认。其一,能够满足也业务要求;其二,在现有资源环境下可实施开发。当算法得到几方确认后,便可以开始实施开发。
- 第五步,算法验收。算法在实施过程中会有非常多问题存在,需要真正完成开发才能知道效果如何。在算法模型与真实业务系统完成对接,运营环境、运维等工作都得到确认,并确定算法模型能够达到需求之后,算法验收工作才能结束。
算法模型就像产品一样,同样是一个不断改进更新的循环过程。在这个过程中,伴随着硬件的升级,新模型的设计思路,甚至新业务数据的加入,算法只有不断改进才能更好的符合业务需求。
3. 会沟通
人工智能产品经理作为需求、算法、项目三方的协调者与管理者,尽量采用专家方式沟通会更有效。所谓专家式沟通主要强调沟通者以专家的身份,有理有力有节的阐述观点进行沟通。人工智能产品经理与别人沟通时,需要具备以下 3 个特点:
- 专业性:是人工智能产品经理的立命之本。无论是对于行业还是对算法,以及在规划功能和设计流程时,都应该体现自己的专业性。只有突出专业性,才更容易取得信任。
- 条理性:人工智能产品经理在一切沟通时的原则。无论什么样的沟通首先阐述结论,在阐述理由,同时说明问题的背景及相关说明。沟通时,必须做到条理清晰,阐述理由时尽量使用推理演绎的逻辑路径,能够用图表达的尽量不要用文字。
- 广博性:是人工智能产品经理个人魅力体现。需要人工智能产品经理有广阔的知识面与变通能力,针对不同的沟通对象尽量使用同样的语言,或类似的思考路径进行沟通,否则很容易产生无效沟通,而浪费了大量的时间。人工智能产品经理沟通对象很多,所以需要有足够的知识储备,所以尽量做到懂算法、懂行业、懂设计、懂运营的综合人才。
人工智能产品经理最重要的沟通对象是算法工程师。吴恩达在 NIPS 2016 演讲中提到了人工智能产品经理的角色定位,强调人工智能产品经理是用户与算法人员间的桥梁。由于算法工程师并不很了解行业,如何将行业内容用算法语言描述给算法工程师是十分重要的,这种沟通我们称之为'转译'。转译就像是一个翻译过程,将不同两个领域的术语翻译给对方。人工智能产品经理进行转译时,需要注意以下几个要点:
- 沟通行业背景:人工智能产品经理具有行业背景,与算法工程师沟通时,尽量使用对方能够听懂的语言,解释产品给行业带来的价值。首先双方应该沟通产品的行业背景,能够使算法人员对整个产品有更全面的了解,有利于代码质量的提高。
- 说明产品价值:首先将沟通的最终目标解释给对方,让对方明白这件工作的意义。例如在与算法工程师沟通时,首先让对方明白我们需要实现产品功能是什么。在了解产品功能之后,再进行算法方面的讨论。
- 产品功能分解:产品功能通常由很多小的功能模块组成,人工智能产品经理需要根据自己对行业的理解,将产品功能进行模块化拆分,与算法工程师针对单个模块内容进行沟通。
- 给出数据例:数据例指的是训练数据的数据样例。人工智能产品经理需要负责数据的协调工作,应该尽快让算法工程师看到数据例,这样能节省很多沟通的时间。即使现在没有足够的数据,数据的基本情况也要尽快与算法工程师沟通。
- 提供算法方案:人工智能产品经理需要进行技术预研,应该首先提出一套算法方案用于和算法工程师交流。该算法方案包括建议使用的算法类型、数据处理方案等。这样可以就具体的算法路径进行讨论,提高了沟通的效率。
二、十种 AI 常用算法详解
1. 决策树 (Decision Tree)
根据一些特征(feature)进行分类,每个节点提一个问题,通过判断,将数据分为两类,再继续提问。这些问题是根据已有数据学习出来的,再投入新数据的时候,就可以根据这棵树上的问题,将数据划分到合适的叶子上。
- 原理简述:通过递归地选择最优特征进行分割,直到满足停止条件(如纯度最高或深度限制)。
- 适用场景:分类任务,尤其是规则明确的业务逻辑。
- 优缺点:优点是易于理解和可视化;缺点是容易过拟合,对噪声敏感。
2. 随机森林 (Random Forest)
在源数据中随机选取数据,组成几个子集,生成多个决策树。将新数据投入到这 M 个树中,得到 M 个分类结果,计数看预测成哪一类的数目最多,就将此类别作为最后的预测结果。
- 原理简述:集成学习方法,通过 Bagging 策略结合多个弱分类器(通常是决策树)来提高泛化能力。
- 适用场景:高维数据分类、回归任务,抗过拟合能力强。
- 优缺点:优点是精度高、鲁棒性强;缺点是模型较大,训练速度较慢。
3. 逻辑回归 (Logistic Regression)
当预测目标是概率这样的,值域需要满足大于等于 0,小于等于 1 的,这个时候单纯的线性模型是做不到的,因为在定义域不在某个范围之内时,值域也超出了规定区间。
- 原理简述:虽然名为回归,实则用于分类。通过 Sigmoid 函数将线性输出映射到 (0,1) 区间,表示概率。
- 适用场景:二分类问题,如点击率预估、信用评分。
- 优缺点:优点是简单高效,输出概率可解释性强;缺点是非线性关系处理能力弱。
4. 支持向量机 (SVM)
要将两类分开,想要得到一个超平面,最优的超平面是到两类的 margin 达到最大,margin 就是超平面与离它最近一点的距离。
- 原理简述:寻找一个超平面使得正负样本间隔最大化,利用核技巧处理非线性问题。
- 适用场景:小样本、非线性及高维模式识别。
- 优缺点:优点是小样本表现好,理论成熟;缺点是大样本训练慢,参数调优复杂。
5. 朴素贝叶斯 (Naive Bayes)
举个在 NLP 的应用,给一段文字,返回情感分类,这段文字的态度是 positive,还是 negative。
- 原理简述:基于贝叶斯定理,假设特征之间相互独立。计算在给定类别下特征出现的概率。
- 适用场景:文本分类、垃圾邮件过滤、情感分析。
- 优缺点:优点是速度快,对小规模数据表现良好;缺点是特征独立性假设在实际中往往不成立。
6. K 最近邻 (KNN)
给一个新的数据时,离它最近的 k 个点中,哪个类别多,这个数据就属于哪一类。
- 原理简述:惰性学习算法,通过计算距离度量新样本与已知样本的相似度。
- 适用场景:简单分类、推荐系统。
- 优缺点:优点是原理简单,无需训练;缺点是计算量大,对高维数据和噪声敏感。
7. K 均值 (K-Means)
想要将一组数据,分为三类,粉色数值大,黄色数值小。最开心先初始化,这里面选了最简单的 3,2,1 作为各类的初始值。剩下的数据里,每个都与三个初始值计算距离,然后归类到离它最近的初始值所在类别。分好类后,计算每一类的平均值,作为新一轮的中心点。几轮之后,分组不再变化了,就可以停止了。
- 原理简述:无监督聚类算法,迭代优化簇中心,最小化簇内误差平方和。
- 适用场景:客户分群、图像压缩、异常检测。
- 优缺点:优点是简单快速;缺点是需预先指定 K 值,对初始值敏感,易陷入局部最优。
8. Adaboost
Adaboost 是 boosting 的方法之一。Boosting 就是把若干个分类效果并不好的分类器综合起来考虑,会得到一个效果比较好的分类器。
- 原理简述:串行集成学习,通过加权组合多个弱分类器,重点关注被前一轮错误分类的样本。
- 适用场景:提升分类精度,常用于竞赛和工业界。
- 优缺点:优点是精度高,不易过拟合;缺点是对噪声数据敏感,训练时间长。
9. 神经网络 (Neural Networks)
Neural Networks 适合一个 input 可能落入至少两个类别里。NN 由若干层神经元,和它们之间的联系组成。第一层是 input 层,最后一层是 output 层。在 hidden 层 和 output 层都有自己的 classifier。
- 原理简述:模拟人脑神经元结构,通过多层非线性变换提取特征,具备强大的拟合能力。
- 适用场景:计算机视觉、自然语言处理、语音识别等深度学习任务。
- 优缺点:优点是表达能力极强,自动特征提取;缺点是需要大量数据和算力,黑盒性质难以解释。
10. 马尔可夫链 (Markov Chains)
Markov Chains 由 state 和 transitions 组成。栗子,根据这一句话 'the quick brown fox jumps over the lazy dog',要得到 markov chain。步骤,先给每一个单词设定成一个状态,然后计算状态间转换的概率。
- 原理简述:描述一种无记忆性的随机过程,当前状态仅依赖于前一状态。
- 适用场景:文本生成、序列预测、隐马尔可夫模型(HMM)在语音识别中的应用。
- 优缺点:优点是数学基础扎实,计算效率高;缺点是无法捕捉长距离依赖关系。
三、总结
人工智能产品经理不仅需要懂行业和产品,更需要深入理解数据与算法的原理。掌握上述十种常用算法的核心逻辑与应用场景,能够帮助产品经理更准确地评估技术可行性,与研发团队高效协作,从而推动 AI 产品从概念走向落地。随着技术的演进,持续学习新的算法模型与工程实践,将是 AI 产品经理保持竞争力的关键。


