Den andra utgåvan av min bok Modern Statistics with R har nu släppts. Den handlar om allt från grundläggande statistiska koncept till R-programmering, avancerade regressionsmodeller och machine learning. Boken går att läsa gratis på nätet eller köpa i fysisk form i bokhandlar (utgiven internationellt av CRC Press).
Förutom att Modern Statistics with R används som kurslitteratur på universitet världen över så ligger den också till grund för de R-kurser jag ger i samarbete med Statistikakademin. Intresserad av att lära dig mer om R, statistik, machine learning eller AI? Ta en titt på höstens och vårens kursdatum eller kontakta mig för att boka en kurs på plats hos er.
Utvecklingen inom AI går svindlande fort och allt fler organisationer försöker förstå hur de kan använda AI i sin verksamhet. Som någon som jobbat inom området i många år stöter jag en hel del missförstånd kring vad dagens AI egentligen kan göra och kring vad som ligger runt hörnet. Å ena sidan underskattar många hur långt AI har kommit och hur användbart det kan vara – många framsteg sker utan att vi märker dem. Å andra sidan överskattar många AI och missar att det som rapporteras i media bygger på pressmeddelanden från företag som gärna överdriver hur bra deras system egentligen är.
Av den här anledningen ger jag sedan 2019 en kurs om AI och machine learning riktad mot beslutsfattare, chefer, projektledare och forskare som planerar att vara inblandade i AI-projekt eller helt enkelt vill få en bättre förståelse för ämnet. Det enda förkunskapskravet är grundläggande datorvana. På kursen testar vi att bygga några AI-modeller samtidigt som vi diskuterar frågor som:
Hur fungerar AI och machine learning?
Hur vet man att ett AI-system fungerar som det ska?
Vad kan man egentligen göra med den här tekniken idag?
Vad krävs för att ett AI-projekt ska bli framgångsrikt?
Hur kommer utvecklingen att se ut de närmaste åren?
Jag ger dels på begäran kursen på plats hos företag och myndigheter, och dels online vid schemalagda tillfällen (härnäst den 26 oktober och den 18 april – boka din plats här).
I skuggan av klimatförändringar är antibiotikaresistens en av 2000-talets stora utmaningar. En ljusglimt kom häromveckan, när en artikel publicerades där forskare vid bland annat MIT beskrev hur de använt AI och maskininlärning för att upptäcka nya antibiotika som i djurstudier visat sig bita på multiresistenta bakterier. Artikeln finns här; en mer lättsmält rapport finns att läsa i The Guardian. Upptäckten har lyfts fram som början på en ny era för läkemedelsforskningen, där AI kommer att ge oss framtidens läkemedel. Liknande metoder har redan börjat användas för att ta fram läkemedel mot coronaviruset.
Men hur gör man egentligen för att få AI att upptäcka nya läkemedel?
AI och maskininlärning handlar i grund och botten om att låta datorn ta fram komplicerade matematiska formler (ofta många sidor långa) som kan användas för att lösa problem. Vill man exempelvis lära datorn att översätta text måste man då först förse den med en massa exempel på översatta texter. Formlerna byggs upp genom att datorn går igenom de här exemplen för att hitta mönster. När de är klara kan man stoppa in någon sorts data i formeln och få ut ett svar. Om systemet byggts för översättningar stoppar man in en text och får ut en översättning av texten till ett annat språk. Om det har byggts för att beskriva bilder stoppar man in en bild och får ut en beskrivning av vad bilden föreställer.
Kan då samma idé användas för att hitta nya antibiotika? Svaret är ja. Vi känner idag till hundratals miljoner molekyler, men bara en liten bråkdel av dem har testats som läkemedel. En idé vore därför att bygga ett AI-system som kan känna igen hur antibiotikamolekyler ser ut och låta det gå igenom listan över kända molekyler för att bedöma om dessa kan användas som antibiotika eller inte.
Det är precis vad forskarna vid MIT gjorde i sitt projekt. De samlade ihop data om drygt 2300 molekyler, varav några gick att använda som antibiotika vid behandling av vissa bakterieinfektioner. De exemplen kunde de sedan använda för att bygga ett AI-system som utifrån information om en molekyls struktur kunde förutsäga om molekylen fungerade som antibiotika eller inte. Inte med hundraprocentig noggrannhet, men med tillräckligt hög noggrannhet för att oftast ha rätt. Forskarna lät därefter systemet gå igenom mer än 100 miljoner kända molekyler och bedöma hur sannolikt det var att dessa skulle gå att använda som antibiotika. Slutligen testade de om de 99 molekyler som systemet ansåg vara mest lovande faktiskt hade någon antibiotisk verkan i laboratorieförsök. 63 av dem visade sig ha det.
En av molekylerna, kallad halicin, verkar särskilt lovande. I försök med möss har forskarna sett att läkemedlet, som inte är likt de antibiotika som används idag, är effektivt mot flera multiresistenta bakterier.
Den stora fördelen med AI är sällan att systemen utför uppgifter bättre än oss, utan att de kan utföra uppgifter mycket snabbare än vad människor hade klarat av. Textöversättning är ett bra exempel på det – tjänster som Google Översätt ger blixtsnabba översättningar. De blir inte alltid rätt och håller inte samma kvalitet som omsorgsfullt gjorda översättningar av professionella mänskliga översättare, men är ofta bra nog. Den här snabbheten var helt avgörande för antibiotikaprojektet vid MIT. Ingen forskargrupp på jorden hade kunnat testa sig igenom 100 miljoner molekyler, men AI-systemet kunde göra det på några timmar. Det gav inte rätt svar för varje molekyl, men för tillräckligt många för att vara användbart. Det är, åtminstone i det här fallet, gott nog.
Dagens AI ligger långt ifrån de superintelligenta robotar vi stöter på i science fiction. Men redan nu kan vi använda AI för att automatisera vissa uppgifter som lämpar sig särskilt bra för datorer. Det kan göra att projekt som skulle ta årtionden blir klara på några veckor. Det öppnar nya möjligheter och frigör tid, och rätt använt låter det oss människor fokusera på andra mer intressanta arbetsuppgifter. AI som ett verktyg i läkemedelsutveckling är inte science fiction – det är kort och gott science.
Jag samarbetar sedan i vintras med Statistikakademin, som erbjuder kurser i statistik. Vi har nu utvecklat en ny endagskurs om maskininlärning och AI, där jag har konstruerat kursmaterialet och kommer vara lärare.
Kursen passar bra för dig som vill lära dig att använda maskininlärning för prognoser, klassificering och automatisering, eller bara vill få en bättre förståelse för vad maskininlärning och AI egentligen innebär – nog så viktig för beslutsfattare som bombarderas med budskap om hur data blir allt viktigare för verksamheten.
Du kan redan nu boka plats på någon av de schemalagda kurserna i vår:
6 februari i Uppsala
26 mars i Göteborg
7 maj i Stockholm
De olika verktyg som används inom AI och maskininlärning brukar kallas för modeller och består av ett antal matematiska formler. Det är sällan vi ser formlerna bakom modellen – istället tar vi data, låter datorn stoppa in dem i vår modell och får ut någon sorts svar. Ett exempel kan vara att vi stoppar in data om en bankkund i vår modell, som i sin tur ger oss en rekommendation om huruvida kunden ska beviljas ett lån eller inte. De allra flesta av dessa modeller är vad som kallas för ”black box”-modeller. Det innebär att modellerna utgörs av extremt komplexa formler, vilket gör att de inte ger oss någon förståelig förklaring till varför de fattar ett visst beslut. Blev din låneansökan nekad? Modellen kan inte förklara varför.
I takt med att den sortens modeller blir allt vanligare i samhället kommer också strängare krav på att modellernas beslut ska kunna förklaras. I media lyfts avskräckande exempel fram, där ”black box”-modeller börjat diskriminera olika grupper, och tuffare krav från såväl konsumenter som politiker är att vänta. Det räcker inte längre med att modellen svarar ja eller nej – istället krävs genomskinlighet och öppenhet.
Det finns också goda anledningar för företagen själva att inte blint använda ”black box”-modeller. Genom att förstå hur modellen fattar sina beslut kan man förstå dess svagheter, stoppa potentiella problem och förbättra sin modell.
Även om många AI- och maskininlärningsmodeller, däribland de numera så populära neurala nätverken, är av ”black box”-typ så går det att öppna upp dem för att förklara varför de fattar olika beslut. Den processen kan delas upp i fyra delar:
1. Feature importance: vi kan på flera olika sätt mäta vilka vilka variabler som har störst inflytande i modellen.
2. Feature interaction: vi kan visualisera och undersöka hur olika variabler samverkar för att påverka modellens beslut.
3. Effekt av förändringar: vi kan visa hur olika förändringar av en individs variabler skulle förändra modellens beslut.
4. Identifiering av problem: genom att väga ihop resultaten från de tre punkterna ovan kan vi identifiera variabler som kan orsaka eller orsakar problem i modellen och utifrån detta föreslå förbättringar.
Det fina med de metoder som används för att öppna upp modellerna är att de inte kräver tillgång till modellens inre. Istället räcker det med att kunna mata in nya data i modellen och se vad svaren blir. Det gör det möjliga att anlita externa konsulter för arbetet med genomskinlighet och öppenhet – utan att behöva dela med sig av de modeller som kan utgöra en så viktig del av ett företags IP.
