Вот видишь ты на улице пёсика. Ты всегда видишь на улице пёсиков. Вот кто-то вообще их не замечает и не имеет хлопот, вот нет этих душевных терзаний, и вообще можно считать, что им на улице норм. Но ты же! И заметил, и глаза у тебя на мокром месте, такой думаешь: «пёсик. уаа, такой миленький, взял бы но не могу. Но вот прям точно, но никак». И пошёл такой дальше. Но пофотал его, погладил.


Вот таким добрым малым нужно кидать нам в систему геопозицию животинки на данный момент и пару фото.

Если Вам не очень повезло, и на работе нет n-ядерного монстра, которого можно загрузить своими скриптами, то эта статья для Вас. Также если Вы привыкли запускать скрипты на всю ночь (и утром читать, что где-то забыли скобочку, и 6 часов вычислений пропали) — у Вас есть шанс наконец познакомиться с Amazon Web Services.



В этой статье я расскажу, как начать работать с сервисом EC2. По сути это пошаговая инструкция по полуавтоматической аренде спотового инстанса AWS для работы с Jupyter-блокнотами и сборкой библиотек Anaconda. Будет полезно, например, тем, кто в соревнованиях Kaggle все еще пользуется своим игрушечным маком.

Вы тоже находите смайлы презабавнейшим феноменом?
В доисторические времена, когда я еще был школьником и только начинал постигать прелести интернета, с первых же добавленных в ICQ контактов смайлы ежедневно меня веселили: ну действительно, представьте, что ваш собеседник корчит рожу, которую шлет вам смайлом!

С тех пор утекло много воды, а я так и не повзрослел: все продолжаю иногда улыбаться присланным мне смайлам, представляя отправителя с глазами разного размера или дурацкой улыбкой на все лицо. Но не все так плохо, ведь с другой стороны я стал разработчиком и специалистом в анализе данных и машинном обучении! И вот, в прошлом году, мое внимание привлекла относительно новая, но интересная и будоражащая воображение технология глубокого обучения. Сотни умнейших ученых и крутейших инженеров планеты годами работали над его проблемами, и вот, наконец, обучать глубокие нейронные сети стало не сложнее "классических" методов, вроде обычных регрессий и деревянных ансамблей. И тут я вспомнил про смайлы!

Представьте, что чтобы отправить смайл, вы и вправду могли бы скорчить рожу, как бы было круто? Это отличное упражнение по глубокому обучению, решил я, и взялся за работу.

Глубокое обучение в гараже — Братство данных
Глубокое обучение в гараже — Две сети
Глубокое обучение в гараже — Возвращение смайлов

В предыдущей части публикации был рассмотрен метод факторизации неотрицательных матриц в качестве снижения размерности и визуализации таблиц сопряженности. В этой части будет проведен статистический анализ полученных диаграмм с использованием лог-линейных моделей. Напомню, примеры демонстрируются для complex survey данных — стратифицированных, кластеризованных и взвешенных выборок. Это обстоятельство предполагает применение специальных методов оценки и выбора моделей. Для визуализации полученных результатов применяются Марковские сети — удобный инструмент графического представления взаимодействия факторов лог-линейных моделей.

В последнее время на хабре появилось много постов с математическими формулами. Например, нельзя не вспомнить серию статей maisvendoo о теоретической механике.

В связи с этим стал актуальным вопрос о выборе удобного инструмента для создания и подготовки таких постов. SeptiM предложил скрипт, преобразующий маркдаун-разметку + латех в html-код. Я решил развить идею и упростить инструмент, и сделал для этих же целей онлайн-редактор с поддержкой латеха и маркдауна:

Вероятностное моделирование является одним из мощнейших инструментов для специалиста по анализу данных. К сожалению, для его использования необходимо не только уверенно владеть аппаратом теории вероятностей и математической статистики, но и знать детали работы алгоритмов приближенного байесовского вывода, что делает порог вхождения очень высоким. Из этой лекции вы узнаете о сравнительно молодой парадигме в машинном обучении — вероятностном программировании. Его задача — сделать всю мощь вероятностного моделирования доступной любому человеку, имеющему опыт программирования и минимальный опыт анализа данных.



Лекция была прочитана Борисом hr0nix Янгелем на факультете компьютерных наук, открытом в Высшей школе экономики при поддержке Яндекса. Сам Борис окончил ВМиК МГУ и Школу анализа данных Яндекса. Работал в Microsoft Research Cambridge в группе Кристофера Бишопа над фреймворком Infer.NET. Сейчас Борис — ведущий разработчик поиска Яндекса.

Под катом — расшифровка рассказа.

Вступление

Эта публикация является первой частью краткого вступления с иллюстрациями в вероятностное программирование, которое является одним из современных прикладных направлений машинного обучения и искусственного интеллекта. Во время написания этой публикации я с радостью обнаружил, что на Хабрахабре совсем недавно уже была статья о вероятностном программировании с рассмотрением прикладных примеров из области теории познания, хотя, к сожалению, в русскоговоряющем Интернете пока мало материалов на эту тему.

Я, автор, Юра Перов, занимаюсь вероятностным программированием в течение уже двух лет в рамках своей основной учебно-научной деятельности. Продуктивное знакомство с вероятностным программированием у меня сложилось, когда будучи студентом Института математики и фундаментальной информатики Сибирского федерального университета, я проходил стажировку в Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта в Массачусетском технологическом институте под руководством профессора Джошуа Тененбаума и доктора Викаша Мансингхи, а затем продолжилось на Факультете технических наук Оксфордского университета, где на данный момент я являюсь студентом-магистром под руководством профессора Френка Вуда.

Вероятностное программирование я люблю определять как компактный, композиционный способ представления порождающих вероятностных моделей и проведения статистического вывода в них с учетом данных с помощью обобщенных алгоритмов. Хотя вероятностное программирование не вносит много фундаментального нового в теорию машинного обучения, этот подход привлекает своей простотой: «вероятностные порождающие модели в массы!»

«Обычное» программирование

Для знакомства с вероятностным программирование давайте сначала поговорим об «обычном» программировании. В «обычном» программировании основой является алгоритм, обычно детерминированный, который позволяет нам из входных данных получить выходные по четко установленным правилам.

Осенью Академический университет и Computer Science Center запускают годовую образовательную программу по основам программирования (code.stepic.org). Программа запускается на платформе онлайн-обучения Stepic. При успешном завершении программы студентам будет выдан диплом о профессиональной переподготовке от Академического университета.

Не далее, как в прошлую пятницу у меня было интервью в одной компании в Palo Alto на позицию Data Scientist и этот многочасовой марафон из технических и не очень вопросов должен был начаться с моей презентации о каком-нибудь проекте, в котором я занимался анализом данных. Продолжительность — 20-30 минут.

Data Science — это необъятная область, которая включает в себя много всего. Поэтому, с одной стороны, есть из чего выбрать, но, с другой стороны, надо было подобрать проект, который будет правильно воcпринят публикой, то есть так, чтобы слушатели поняли поставленную задачу, поняли логику решения и при этом могли проникнуться тем, как подход, который я использовал может быть связан с тем, чем они каждый день занимаются на работе.

За несколько месяцев до этого в эту же компанию пытался устроиться мой знакомый индус. Он им рассказывал про одну из своих задач, над которой работал в аспирантуре. И, навскидку, это выглядело хорошо: с одной стороны, это связано с тем, чем он занимается последние несколько лет в университете, то есть он может объяснять детали и нюансы на глубоком уровне, а с другой стороны, результаты его работы были опубликованы в рецензируемом журнале, то есть это вклад в мировую копилку знаний. Но на практике это сработало совсем по-другому. Во-первых, чтобы объяснить, что ты хочешь сделать и почему, надо кучу времени, а у него на всё про всё 20 минут. А во-вторых, его рассказ про то, как какой-то граф при каких-то параметрах разделяется на кластеры, и как это всё похоже на фазовый переход в физике, вызвал законный вопрос: «А зачем это надо нам?». Я не хотел такого же результата, так что я не стал рассказывать про: «Non linear regression as a way to get insight into the region affected by a sign problem in Quantum Monte Carlo simulations in fermionic Hubbard model.»

Я решил рассказать про одно из соревнований на kaggle.com, в котором я участвовал.

Многие люди сталкиваются с вопросом покупки или продажи недвижимости, и важный критерий здесь, как бы не купить дороже или не продать дешевле относительно других, сопоставимых вариантов. Простейший способ — сравнительный, ориентироваться на среднюю цену метра в конкретном месте и экспертно добавляя или снижая проценты от стоимости за достоинства и недостатки конкретной квартиры. Но данный подход трудоемок, неточен и не позволит учесть все многообразие отличий квартир друг от друга. Поэтому я решил автоматизировать процесс выбора недвижимости, используя анализ данных путем предсказания «справедливой» цены. В данной публикации описаны основные этапы такого анализа, выбрана лучшая предиктивная модель из восемнадцати протестированных моделей на основании трех критериев качества, в итоге лучшие (недооцененные) квартиры сразу помечаются на карте, и все это используя одно web-приложение, созданное с помощью R.