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深入透視頭條的算法

我注意到今日頭條在拉勾網(wǎng)打出一個百萬美元年薪的廣告，招募算法架構(gòu)師，要求擅長：貝葉斯學(xué)派相關(guān)算法，超大規(guī)模離散LR，深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，各種tree-based的算法等。其他算法工程師崗位要求大同小異。

這些在技術(shù)人士眼中并不特別，很多IT公司必備，多和概率統(tǒng)計學(xué)有關(guān)。比如貝葉斯算法，常用的郵件客戶端上就有出現(xiàn)。

Foxmail截圖（所以張小龍他也是很精通貝葉斯算法的）

我想盡我所能簡單介紹一下這位百萬年薪工程師具備的算法知識，不從數(shù)學(xué)專業(yè)角度（專業(yè)角度我也不懂），而是從用戶角度思考“算法想要什么”。

算法如何閱讀新聞

以招聘啟事中的tree-based算法為例。為了處理信息，算法的初始訴求往往是對海量信息做分類聚合。人類眼中的詞匯在它眼里都是參數(shù)（維度），一千個不同詞匯組成的一篇文章就是一千個維度組成的一個向量。然后機(jī)器在代數(shù)世界里衡量不同向量的相似度——簡單向量距離分類法、貝葉斯算法、KNN（K最近鄰居）算法、線性回歸、邏輯回歸……

維度太多，于是算法進(jìn)化了，不再把每個詞當(dāng)作維度，而是把html代碼里的節(jié)點標(biāo)記（DOM）作為維度，這樣就大大減少了維度個數(shù)。人類看見的標(biāo)題、文字、圖片，被代碼放在不同的DOM節(jié)點里，比如head，比如body，比如TR、TD（表示表格的代碼），構(gòu)成樹狀結(jié)構(gòu)。算法以這些節(jié)點為維度，用各種算法對比不同的文檔異同——k means（硬聚類）算法，minimax（極小化極大算法）……再進(jìn)一步，引入圖論范疇的模式樹，就有了更高級的tree-based算法。

下圖是個常見的html dom展示，不需要看懂，只要了解機(jī)器眼中的文章是什么樣子。

算法五花八門，我說的也不準(zhǔn)，主要看氣質(zhì)——算法這個孩子不知道新聞?wù)f了什么，只知道哪些新聞是同類，哪些是熱點（點的人多當(dāng)然就是熱點，機(jī)器可以通過一種“組合”算法來判斷，可以參見南京大學(xué)新聞傳播學(xué)院助理研究員、奧美數(shù)據(jù)科學(xué)實驗室主任王成軍的文章《“今日頭條”怎么計算：“網(wǎng)絡(luò)爬蟲+相似矩陣”技術(shù)運作流程》）。文章標(biāo)簽、關(guān)鍵詞等也起到作。

算法匹諾曹的行為很有趣，好像在努力用各種辦法躲避對內(nèi)容靈魂本身的認(rèn)知，只通過外貌的形式特征去猜內(nèi)容的相關(guān)度。

算法如何研究讀者

讀者身上沒有關(guān)鍵詞，沒有標(biāo)簽，算法如何把握？數(shù)學(xué)家們有辦法，貝葉斯算法就是一種。

經(jīng)典的貝葉斯問題在小學(xué)奧數(shù)里就有（美劇《生活大爆炸》里也有）：假如分別有A、B兩個口袋，口袋A里有7個紅球和 3個白球，口袋B里有1個紅球和9個白球，現(xiàn)從這兩個口袋里任意抽出了一個球，且是紅球，問這個紅球是來自容器A的概率是多少？ 

（圖片來自“機(jī)器之心”網(wǎng)站）

讓我們換一個更具新聞性的表達(dá)方式：假如已知韓國5年發(fā)射一次衛(wèi)星且每次爆炸失敗率是60%，朝鮮2年發(fā)射一次衛(wèi)星且每次爆炸失敗率是40%?，F(xiàn)在從朝鮮半島傳來一聲衛(wèi)星發(fā)射失敗爆炸的巨響，請問這枚火箭來自朝鮮的概率是多少？

根據(jù)貝葉斯公式【P(B|E) = P(B) × P(E|B) / P(E)）】就可以推導(dǎo)出這個概率來，也就是逆向計算概率。恰好頭條自己提供了一個范例：

2015年10月，在中國傳媒大學(xué)新媒體研究院和今日頭條聯(lián)合舉辦的“洞見數(shù)據(jù)的力量——電視媒體高峰論壇”上，一位叫做安娜的女士說：

“頭條有個獨特的算法能推算用戶的年齡，即使你沒在頭條訂閱。系統(tǒng)根據(jù)已確定年齡人群的動作、特點和興趣做了一個模型，由協(xié)同原則判斷讀者是否符合這個模型，這時機(jī)器先預(yù)判是否為該年齡段的用戶，同時機(jī)器再根據(jù)你的閱讀動作最終確定年齡段。”

這個獨特的算法可能就是貝葉斯算法（當(dāng)然也許不止一種算法，比如也可能存在專門用于挖掘不同數(shù)據(jù)集合間關(guān)聯(lián)性的Apriori算法等）。我猜想算法架構(gòu)師會預(yù)先根據(jù)心理學(xué)、社會學(xué)統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及以往讀者點擊數(shù)據(jù)，構(gòu)建一個用概率來描述的人格特征模型，比如男性模型的特征之一是在閱讀新聞時點擊軍事新聞的概率是40%，而女性模型是4%。一旦一個讀者點擊了軍事新聞，算法就開始逆推TA的性別，加上TA點擊其他新聞的行為數(shù)據(jù)，綜合計算，就能比較準(zhǔn)確地判斷TA的性別。綜合ip地址（地理信息）、點擊時間、評論參與、點贊行為這些明確的信息，就能區(qū)分出不同讀者的取向、興趣。

如果我們回看商業(yè)史，就會看到這樣的算法精神一直孕育在資本主義消費市場之內(nèi)。歐美的商業(yè)家們早就在追蹤消費者的喜好數(shù)據(jù)，沃爾瑪超市里的商品就是典型，什么商品放在什么位置都是有講究的，大賣場長期跟蹤用戶在商場里的行為和銷售數(shù)據(jù)，入口處堆放的商品就好比新聞首頁推薦的頭條。一開始是通過人工記錄、報表分析，有了攝像頭，就可以分析錄像中顧客的行動軌跡?；ヂ?lián)網(wǎng)推薦技術(shù)則使得這種跟蹤細(xì)化到了個人。

原理不難理解，但做起來考驗智慧和耐心。同時，算法面臨著自己的巨大困境：