互联网广告系统综述八机器学习与数据

互联网广告系统综述八机器学习与数据

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写好标题，却迟迟不知道怎么动手，最近机器学习的一个分支——深度学习，真是火得没朋友啊，过去十几年的最热门的核方法，被成功的放到一边去了，整个工业界开始重新聚焦到神经网络这边来了。

方法万能论总是那么让人热血沸腾的。

可惜经过一段时间的摸爬滚打，脑子总算清醒了一点，也从一个广告算法工程师的角度去看看这个问题吧。

也不谦虚了，就打个比方吧，把角色分一下好说话。类别互联网广告（或者说数据挖掘领域），拿餐馆做比喻的话，那么数据就是食材，算法工程师就是厨师，算法就是配料。一道菜要好吃，就得要求食材好，厨师好，配料好而且用得好。

所以一道菜好不好吃，不是在一个点完全决定的，而是综合的作用的。

下面就分别论述一下吧。

1.1数据是王道

上面说过了，数据是食材，食材的质量本质上决定的一道菜能做到多好。食材不好，配再好的厨师，用再好的配料，都是烂泥扶不上墙的。

那么就要求有很好的数据了，那么问题就来了——什么样的数据才是好的数据？

这个问题就及其难以回答了，如果从互联网广告方面看，还算有经验。下面就班门弄斧自问自答了。

用户的profile，如年龄，性别，职业，地域（细化到某区会更好），教育水平，婚恋状态，登陆的平台（手机型号或者PC），社交好友圈，关注的名人，平时浏览的网页，平时泡的论坛，经常使用的应用等等。

为啥呢？

因为广告主都是卖东西的，一个人的年龄，性别，职业等等因素，很大程度上影响了这个人的兴趣点所在。而婚恋状态，很好说明的这个人在某些东西上面的需求；登陆的平台，一定程度上反应了一个人的消费水平甚至消费观念；职业，能说明一个人的财富水准；社交好友圈，也能反映一个人的财富水准以及兴趣圈子；关注的名人，平时浏览的网页，平时泡的论坛，经常使用的应用等，都能准确反应一个人的兴趣，不同的名人，网页，论坛，应用，可以认为是不同的兴趣的体现。

用户对广告的历史点击行为序列，也可以认为是比较有效的数据，只是会是一个瞬时发送的兴趣，瞬间消失，那是需要实时捕捉的，大部分广告平台都能得到这样的数据。

有些广告平台就没有这么好的数据了，一个人的profile数据就是非常难以获取的，相当多的DSP，其实连识别一个人都有难度，更别提用户的profile了。

如果没有profile，就依赖很多方法去估算或者去一些平台去爬，当然也可以去向DMP请求。

由这里，其实就诞生了很多工作——数据收集，清洗。这个也可以比喻成采购食材。在这一步，就可以使用一些数据挖掘的算法了，比如在清洗阶段，有些统计知识如均值，方差，数据挖掘方法如异常点检测，都能用上了。如先把数据拟合一下正态分布，把离分布中心很远的样本舍弃掉。

有些不知道年龄的用户，就用一些分类方法或者聚类去估计，这是就有决策树或者svm，kmeans的上场的机会了。

用户的职业的估计方法也很复杂，一些基本的入手思路就是从好友圈传递过来，比如好友圈里面大部分都是程序员，这个人也认为是程序员。

关注的名人、浏览的网页、使用的应用、泡的论坛，这几个都有兴趣倾向的。就需要使用LDA等等建模方法，把一个名人，网页，应用，论坛变成一个个兴趣的向量，再根据一个人在各个来源方面的倾向，给一个人分配一个兴趣向量。然后就可以根据兴趣来进行商业上面的对广告主的匹配程度了，如一个人经常关注科比，逛篮球论坛，看篮球新闻，那么这个人对篮球的相关广告也会有比较大的好感。这里，topic model啊，分词方法啊，甚至分类、回归方法都能用上；如果炫一点，还能用上深度学习算法。

有了这些用户的profile，才能把特征工程做起来，不然特征工程就巧妇难为无米之炊了。看前面的博文，各种交叉组合特征，都是建立在这个profile已经建立的情况下的，如果没有这些profile，特征工程就黄了。

对于挖掘用户profile的工程师来说，食材就是那些从各个地方收集过来的数据，他们自己是厨师（往往也是那个洗菜的），利用各种工艺和配料生成了数据。他们的产出，一部分直接端给客人了（广告主做定向），一部分作为二级食材，让大师傅（竞价排序的负责人）再加工，加配料，做出了一道大菜（广告业务），也端出去给大客人了（老板与董事会）。

1.2选择合适的算法

所谓算法是配料，就是对相同的食材，用不同的配料，得到的菜味道是不一样的。就像荔枝蘸盐蘸醋吃，味道是不一样的。

如ctr预估模型，有logisticregression，也有gbdt，也有阿里盖坤的分片线性模型，甚至有random forest，这几种预估方法，在相同的数据上面，会出现不一样的效果，有些估得会更准，有些估得不准。

又如估年龄的方法，可以利用用户的各种行为，各种关注的名人、浏览的网页、使用的应用、泡的论坛作为特征，用svm去估，能得到一个结果；用kmeans来估，又是一个结果；当然也可以根据他好友圈的年龄的平均，或者中位数，也能得到一个结果；根据他的职业和婚恋状态，利用logistic regression来估，也有一个结果。这各种结果基本都不一样，有些准，有些不准。

又如挖掘用户兴趣，利用topicmodel先把一个名人，网页，应用，论坛变成一个个兴趣的向量，再根据一个人在各个来源方面的倾向，给一个人分配一个兴趣向量，能得到一个结果；直接根据运营指定一些论坛，或者频道，网页的兴趣，然后再加权分配给每个人，也能得到一个结果；把每个广告主指定兴趣向量，根据用户的历史行为数据，每点击一个广告主，就把这个广告主的兴趣向量分给这个用户，也能得到一个结果；根据用户的各种行为，各种关注的名人、浏览的网页、使用的应用、泡的论坛作为特征，利用kmeans进行聚类，对每个类别，用相似计算的方法，或者人工指定一个兴趣向量，也能得到一个结果；把用户所有的数据一起拿过来，利用word2vec和一些深度学习的方法，得到一个用户的表征的向量，也得到了每个广告主，或者兴趣类目的表征的向量，相关的向量做相似度计算，也能得到用户兴趣向量。

综上，算法可以各种挑着用（配料嘛），出来的结果不一样，有些好，有些不好。这就很依赖人工或者线上效果去验证，评估哪个好了，好的结果才拿出去见客人，差的就不能用了。

到这，不知道大家明白了没有，说这么多，也没有说哪个算法好，而是要根据食材不同，去优选最合适的。这个跟找配偶一样的，没有最好的，只有最合适的。

1.3算法工程师的工艺

所谓看工艺，就看算法工程师的理论功底和经验了。

每个配料生产厂家都会大肆宣扬他们家的配料好，算法工程师不能每家都相信，但也不能每家都不相信，只好都试试看，选择最适合自家食材的就行。

算法工程师同样也是，选择最合适的算法来完成任务就可以了。

同样的数据，同样的可供选择的算法，在不同的算法工程师手里，依然会出现不一样的结果，如当年某公司做ctr预估的时候用的很多是连续型特征，后来某大牛过来负责后，替换成了离散型的特征，效果就好了。对于各个公司来说，找到不同的算法工程师，也能决定一个业务的能做成什么样子。

对于算法工程师来说，确实没有一劳永逸的方法，成长也没有什么捷径，摸爬滚打地成长似乎免不了，有些聪明的人，可能会快一点。以下算是一些成长经验吧。

首先算法工程师也要成长为产品经理，要加强业务功底，根据业务需求决定优化的一个限度。要注意的是，比如预估年龄这样的一个任务，可以有很多种做法，各种做法难度不一样，投入产出比不一样，投入人力也不一样，算法工程师需要了解业务对这个年龄的需要程度（是否绝对的决定收入？），还需要了解当前团队的实力以及资源（机器，可用工具），再选择一两个合适的算法去试，同时还要决定，当哪些条件满足的时候，任务就可以告一段落了。

上面对“算法工程师需要”后面的那些话，说起来好像非常清楚，只是，真有这种感觉的人才是站着说话不腰疼。

这个“了解业务对年龄的需要程度”，也是一个不容易的任务，产品经理需要的肯定是越准确越好，运营也是这么觉得的，觉得错一两个都不行，但是能做到吗？那么能做到多少是正确的？90%？80%？70%？年龄在整个业务里面占什么样的地位？定向那里算一个，ctr预估那里算一个，还有算法的其他一些挖掘算一个，整个业务的全景都了解了，才能具备“了解业务对年龄的需要程度”这个条件。

“了解当前团队的实力以及资源”，这话也是知易行难啊，了解团队的实力这个事情靠跟同事合作得来的，还得了解自己有几斤几两，这个往往有人不容易做到了；另外团队有多少机器和工具都清楚，但是这些机器也不是全部用来弄年龄这个事情的，还有其他任务要做的；团队里谁来做这个任务，或者自己做需要多少时间，其他任务怎么安排，都是问题的。老板不会专门找个挖掘年龄的人来放着的。

而“选择一两个合适的算法去试”这句话倒不简单，首先算法工程师得了解多个算法的优缺点，还得了解它们的实现难度，还需要知道当前团队有了什么样的工具可以加快速度，然后再选的算法。而了解多个算法的优缺点，还真是一件巨无霸的难事，人的精力有限，可能一直在了解着各种算法呢，要好好了解一个算法都是很需要精力的，必要的时候还得做写实验才能了解；这事也没有很好的捷径，好好加强数学功底，学会解释模型，积累对各种算法的使用经验，慢慢成长，才有能更好地选择算法。

工作后，公司不是学校，业务是最好的推动力。作业可以抄，工作却不是那么容易抄的，各个公司具有的条件不一样，很难抄得来。有的算法工程师开始工作的时候，有一个经验丰富的大哥带着，手办眼见，在打下手的同时积累了相当的经验，成长成为一个合格的算法工程师，这个途径算是比较顺利的；有时候情况是，一开始大家都不懂，一起摸爬滚打，在经过各种挫折和打击之后，慢慢成长成为一个优秀的算法工程师，这是另一种途径。无论走哪个途径，都没有一步登天的路，加强理论功底，积累实战经验，是最有成效的方式了。

1.4后话

曾经也是热血青年，也曾为某个算法牛不牛逼纠结很久，读研的时候还觉得对某个算法做了一点点事情就多牛逼了。没想过工作后被现实狠狠打脸了。工作的前面很长的时间内，其实都是一个收菜、验菜、洗菜的小伙计，偶尔还要修水龙头，修洗菜池，好久才能自己挽起袖子去加工一下食材，做成二级食材供大师傅使用，也经常遇到满心希望能做好的菜做砸了。

如果上面的话不清楚，就用术语来说，就是工作后一段时间内，都在看数据排查数据，清洗处理数据，说好听点的就是评估特征。然后还经常导数据，还包括搭建一些基础服务，如线上存储器，实时流系统等。后面有了经验后，才慢慢自己去想一些特征，去生成特征，评估，加入模型上线等等一套流程走完。

在这段时间里面，看了一些paper，也了解了其他同行怎么做的，也开始用新的视角去看待各个算法，也开始有了对一些算法的实战经验，了解了一些工具，会使用一些工具。对业务也越来越熟悉了，才有了一些算法工程师的样子。

目前的状态还是——衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴吧。

没觉得轻松，但是也不知道说什么苦好。

“沉舟侧畔千帆过，病树前头万木春”，互联网时代一切都在发展，需要努力跟上。这几篇博文都是经验之谈，希望能帮助一些人吧。

致谢

多位互联网广告同行如@林昭等。

多位同事一起鼓励与提携。

参考文献

[1] 大数据时代的互联网行为定向广告技术 品友互动@林昭的PPT

[2] 广告数据上的大规模机器学习 百度技术沙龙@夏粉的PPT