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第 4 周 · 第 3 课 · 50-60 分钟

构建并质疑推荐系统

看看推荐系统如何利用相似度和你的反馈来推荐接下来的内容,并质疑同一套系统怎样可能把你困在过滤气泡里。

材料
在网页浏览器中打开的这节课 · 纸和笔,或者一个记事应用
本课
进行中

会自动保存在这台设备上

你将能够做到

  • 说明推荐系统如何利用相似度来推荐内容。
  • 描述你的反馈(点赞、跳过、观看时长)如何训练推荐。
  • 说明什么是过滤气泡,以及推荐如何造成它。
  • 审视一个推荐信息流,并提出看到更多样内容的办法。

想一想

你看了一个关于滑板技巧的视频。没过多久,你的整个信息流全是滑板,其他任何话题的视频都不见了。应用是怎么决定只给你看这些的?你又可能错过了什么?

你会同时学到这套机制是怎么造出来的,以及它为什么值得质疑。

做个预测

预测一下:如果一个音乐应用只给你放和你最喜欢的三首歌相似的歌,你可能永远都发现不了哪些类型的音乐?

推荐
由人工智能系统挑选出来、你接下来可能会喜欢的东西,比如一个视频、一首歌、一件商品或一条帖子。
相似度
两个内容或两个人有多相像。推荐系统会推荐与你喜欢过的内容相似的东西,或者和你相似的人喜欢过的东西。
反馈
你给系统的信号,比如点赞、跳过、点击、观看时长,系统用它们来了解你的口味。
过滤气泡
当系统不断给你看相似的东西时,你主要只看到很窄的一小片观点或内容,而错过了其余的部分。

推荐依靠相似度运作

推荐系统通过衡量相似度来推荐内容。如果你喜欢过某个视频,它就去找其他相似的视频,可能是同一话题、同一风格或同一创作者,也可能是与你相似的人也喜欢过的视频。然后把这些放到你信息流的最上面。

这确实有用:不用你去搜索,就能帮你找到你会喜欢的东西。系统回答的问题是「和这个人已经喜欢过的东西最相似的是什么?」

  • 喜欢过一个做饭视频 → 推荐更多做饭视频
  • 购物网站上的「买了这个的人还买了……」
  • 根据你喜欢的一位歌手生成的一个歌曲电台

你的反馈在训练这套系统

系统事先并不知道你的口味,它是从你的反馈里学的。每一次点赞、跳过、点击、重播,甚至你看了多久,都是一个信号。看到结尾,就算作一次强烈的「多来点这种」。两秒就跳过,则算作「少来点这种」。

所以你一直在训练自己的信息流,而且常常并非有意为之。在一个视频上停留得够久,就可能推动系统给你看更多同类内容,无论你是不是真的想要更多。

  • 看完一个视频 → 更多这个话题的内容
  • 很快跳过 → 更少这类内容
  • 给一条帖子点赞 → 更多来自该创作者和相似创作者的内容

过滤气泡:当相似度收窄了你的世界

这里有一个必须诚实面对的取舍。因为系统不断给你看与你已经喜欢的东西最相似的内容,你的信息流会变得越来越窄。这就叫过滤气泡:你最后只看到一小片内容,而完全错过了其他话题、观点和创作者。

过滤气泡的影响远不止娱乐。如果一个新闻或观点信息流只给你看你本来就认同的看法,你可能会以为所有人都这么想,也很少遇到那些能挑战你的好想法。过滤气泡并不是「坏」的人工智能造成的,它是一个系统恰恰在做它被造出来要做的事,也就是最大化与你过往行为的相似度,所带来的副作用。明白了这一点,你就能反过来推一把:去搜索新话题、关注不同的创作者,或者使用那些能增加多样性的功能。

  • 看了一个视频之后,整个信息流就只剩下某一种爱好
  • 只呈现某个议题一方观点的新闻信息流
  • 从不给你看更便宜或不同品牌的购物网站

例题讲解

一次点击如何让信息流变窄

  1. 你打开一个视频应用;信息流内容很杂:体育、科学、音乐、喜剧、烹饪。
  2. 你把一个科学视频从头看到尾。这是很强的正面反馈。
  3. 系统找出与它最相似的视频并把它们往上提,因为相似度说的是「多展示一些和他看完的那个像的内容」。
  4. 你又看了几个科学视频;每看完一个,都是又一次朝着同一方向的反馈。
  5. 现在信息流几乎全是科学。你可能同样喜欢的音乐和喜剧视频却难得出现:你已经滑进了一个由你自己的反馈造出来的过滤气泡。
  6. 要把它撑开,你可以刻意搜索一个新话题、跳过几个科学视频,或者用「不感兴趣」的按钮发出不一样的反馈。

要点:相似度加上你的反馈让推荐变得好用,但同样这个循环也可能悄悄把你的信息流收成一个过滤气泡,除非你主动去把它撑开。

推荐的反馈循环

一个包含四个阶段的环形流程。阶段 1:你观看、点赞或跳过某个内容(反馈)。阶段 2:系统更新它对你口味的判断。阶段 3:它找出与你喜欢过的内容最相似的东西。阶段 4:它把这些内容展示给你,从而影响你接下来看什么,箭头再绕回阶段 1。图注指出:这个循环很有用,但随着时间推移,它往往会围着一小撮内容越收越紧,形成过滤气泡。

这个循环学得很快,但每转一圈都可能把你的信息流拉向更窄的一批相似内容。

过滤气泡形成前后的信息流

之前:一个均衡的信息流,五个话题占比大致相当,包括体育、科学、音乐、喜剧和烹饪。之后:在看完一个科学视频以及随后几个之后,同一个信息流现在几乎全是科学,其他话题只剩极细的一条。这个变化说明相似度和反馈如何把一个多样的信息流变成一个狭窄的信息流,并指出那些能找回多样性的做法(搜索新话题、跳过、标记「不感兴趣」)。

活动

推荐系统搭建器

搭建一个基于内容的推荐器:给项目打分、选择哪些特征重要、阅读会自我解释的推荐结果,并做一次过滤气泡实验。

  1. 给几个你喜欢或不喜欢的活动打分。推荐系统会用你的评分建立一份画像。
  2. 调整哪些特征更重要,然后看推荐结果:每一条都会说明它为什么出现。
  3. 做一下信息茧房实验:先只给一个主题打分,再加一个不同的主题,然后比较。

这个目录是虚构的。不要写个人信息,只给现成的条目打分就好。

1 · 给条目打分

做一辆纸板火星车

太空 · 活动 · 入门 · 动手

行星绘本

太空 · 图书 · 入门 · 阅读

火箭数学谜题

太空 · 游戏 · 进阶 · 互动

设计一个简单的机器人

机器人 · 活动 · 入门 · 动手

机器人怎么动

机器人 · 活动 · 进阶 · 视频

机器人逻辑游戏

机器人 · 游戏 · 高阶 · 互动

动物栖息地图书

动物 · 图书 · 入门 · 阅读

做一个昆虫旅馆

动物 · 活动 · 入门 · 动手

动物分类游戏

动物 · 游戏 · 进阶 · 互动

画一幅夜空

艺术 · 活动 · 入门 · 动手

名画图书

艺术 · 图书 · 进阶 · 阅读

博物馆艺术展

艺术 · 展览 · 入门 · 视频

在罐子里造一朵云

天气 · 活动 · 进阶 · 动手

天气观察日志

天气 · 活动 · 入门 · 阅读

追风者展览

天气 · 展览 · 高阶 · 视频

图形规律游戏

数学 · 游戏 · 入门 · 互动

数学魔术书

数学 · 图书 · 进阶 · 阅读

做一台数字机器

数学 · 活动 · 高阶 · 动手

空间站展览

太空 · 展览 · 进阶 · 视频

机械臂图书

机器人 · 图书 · 进阶 · 阅读

海洋动物展

动物 · 展览 · 入门 · 视频

调色游戏

艺术 · 游戏 · 入门 · 互动

做一个雨量计

天气 · 活动 · 入门 · 动手

乘法表游戏

数学 · 游戏 · 入门 · 互动

2 · 选择哪些特征更重要

数据不足:至少给两样东西打分,推荐系统才有东西可学。

3 · 推荐结果

  • 设计一个简单的机器人

    得分 0.0

    robots · activity · beginner · hands-on

    你为什么会看到这个

    • 它之所以出现,是因为评分信息还不够,没法偏向任何具体的东西。
  • 做一辆纸板火星车

    得分 0.0

    space · activity · beginner · hands-on

    你为什么会看到这个

    • 它之所以出现,是因为评分信息还不够,没法偏向任何具体的东西。
  • 动物栖息地图书

    得分 0.0

    animals · book · beginner · reading

    你为什么会看到这个

    • 它之所以出现,是因为评分信息还不够,没法偏向任何具体的东西。
  • 在罐子里造一朵云

    得分 0.0

    weather · activity · intermediate · hands-on

    你为什么会看到这个

    • 它之所以出现,是因为评分信息还不够,没法偏向任何具体的东西。
  • 空间站展览

    得分 0.0

    space · exhibit · intermediate · video

    你为什么会看到这个

    • 它之所以出现,是因为评分信息还不够,没法偏向任何具体的东西。
  • 行星绘本

    得分 0.0

    space · book · beginner · reading

    你为什么会看到这个

    • 它之所以出现,是因为评分信息还不够,没法偏向任何具体的东西。

4 · 信息茧房实验

  1. 只给一个主题里的几个条目点喜欢,然后看看下面这个推荐流里的主题。
  2. 先存一张快照,再给另一个主题里的条目点喜欢,然后比较。
  3. 打开探索模式,看看多样性怎么改变这个推荐流。

当前推荐流里的主题(6 个主题中的 4 个)

太空3
机器人1
动物1
天气1

当前推荐流的主题:太空 3, 机器人 1, 动物 1, 天气 1。

检查你的理解

回答这些题,检验你能否解释并质疑推荐系统。

  1. Question 1. 推荐系统主要靠什么来决定接下来推荐什么?

  2. Question 2. 下面哪些是把信息流撑宽、逃出过滤气泡的办法?(选出所有符合的。)

    把符合的都选上。

  3. Question 3. 哪个选项最能解释这个情景里发生的事?

    萨姆看完好几个为学校辩论中某一方辩护的视频之后,他的信息流彻底不再展示另一方的内容,他也开始觉得所有人都和他想的一样。

已回答 0 / 3

自己动手试试

设计一个戳破气泡的功能

为一个视频或音乐应用发明一个功能,既能帮人逃出过滤气泡,又能让推荐保持有用。

  1. 描述这个功能,以及用户会看到什么按钮或控件。
  2. 说明它如何改变系统所用的反馈或相似度。
  3. 指出一个缺点,例如有些用户并不想要更多样的内容,以及你会怎样应对。

做到这样就算成功

  • 一个清晰的功能,并配有用户可以使用的控件。
  • 说明了它如何把信息流撑宽。
  • 一个诚实的缺点,以及对它的回应。

反思

输入时会保存在这台设备上

请不要写私人信息。你的回答只保存在这个浏览器里,不会发送到任何地方。

小结

推荐系统利用相似度和你的反馈来推荐接下来的内容,这很有用,但除非你主动去撑开,否则它可能把你的信息流收成一个过滤气泡。

  • 推荐系统推荐的是与你(或和你相似的人)喜欢过的内容相似的东西。
  • 你的点赞、跳过和观看时长,就是训练你信息流的反馈。
  • 同样这个循环也会造出过滤气泡;主动搜索和给出多样的反馈,能把信息流撑宽。

七至八年级延伸内容

你的反馈让谁受益?

推荐系统常常被设计成让你一直看下去,因为更长的观看时长可能意味着公司赚更多钱。这个目标未必和你「广泛学习」或「好好花时间」的目标一致。

说明公司的目标(更长的观看时长)和用户的目标(多样性、把时间花得值)如何可能背道而驰,并提出一项诚实的设计改动,它即便会降低观看时长,也能更好地服务用户。

完成这一课

  • Attempt the knowledge check(未完成)
  • Save a reflection (recommended)(未完成)

先做一下知识检查,才能完成这一课。