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iPAS AI 應用規劃師科目一考試重點|5 組最容易搞混的觀念

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準備 iPAS AI 應用規劃師的時候,你有沒有遇過這種狀況:題目四個選項擺在一起,每一個都有印象,但又似懂非懂。

我自己刷考古題的時候最怕這種題目。常常等到對完答案才發現「啊~我本來知道的」,結果下次遇到類似的題目又再錯一次XD

這次我把 114-4、115-1、115-2 考古題,共 150 題整理過一遍,認真看清楚:哪些長得很像的觀念,常常被放在一起考。

iPAS 科目一最容易搞混的觀念 Top 5

iPAS 科目一五組最容易搞混的觀念出題頻率橫條圖,學習類型辨識 14 題、可解釋 AI 13 題、不平衡資料與評估指標 11 題、生成式與鑑別式模型 9 題、特徵編碼與尺度縮放 9 題,合計 56 題佔 37.3%

1. 監督式、半監督式、自監督式、非監督式、強化式

每份考古題至少出現 4 次,這幾個名詞雖然蠻好懂的,但只要遇到情境題就會讓人開始猶豫。

1.1. 判斷方式:資料上有沒有貼標籤

先確認拿去訓練的資料,需不需要有先把正確答案準備好,答案的量需要多少~

學習類型 資料上的標籤 題幹會這樣寫
監督式 完整標籤 已確認案例、歷史標籤
半監督式 少量標籤 + 大量未標籤 僅有少部分已標註、其餘均未標註
自監督式 人不標,機器拿資料自己生出答案 利用資料本身產生訓練目標、預訓練、CLIP、DINO
非監督式 完全沒有標籤 未使用任何標註、自動分群
強化式 沒有標籤,只有回饋分數 獎勵或懲罰訊號、依回饋調整策略
五種機器學習類型與真實應用情境對照圖:監督式(完整標籤,郵件垃圾偵測)、半監督式(少量標籤加大量未標籤,醫療影像輔助判讀)、自監督式(人不標、機器靠資料自己生出答案,大規模影像預訓練)、非監督式(完全沒有標籤,顧客分群分析)、強化式(沒有標籤只有回饋分數,自駕車決策控制)

自監督式是這兩梯次才比較常出現的,115-1 跟 115-2 各考了一題。它最容易被搞混的地方,就是誤以為它跟監督式一樣要人工標。

115-1 第 43 題的錯誤敘述提到:「自監督式學習的訓練方式與監督式學習相同,皆需人工逐筆提供標註資料」。實際上它是拿資料本身生出訓練目標,人不用一筆一筆標~

我自己覺得最容易誤判的是強化式跟非監督式,兩個都是「沒有標籤」,差別在強化式有獎勵回饋。114-4 第 17 題,題幹寫「不依賴標記資料」,很多人直覺就跳到非監督式,答案其實是強化式。

1.2. 三份考卷都用同一個誘答:把半監督式的情境標成監督式

科目一有一種題型很常見,會給你四組「情境加學習類型」的配對,問哪一組是對的或錯的。這種題三份考卷都有:114-4 第 13 題、115-1 第 39 題、115-2 第 22 題。

我把三題的 (A) 選項排在一起看,結果是這樣:

114-4 第 13 題 (A):在醫療影像資料中,僅有少部分影像有專家標註診斷,其餘大多數影像未標註,研究者結合已標註與未標註資料來建立模型 — 監督式學習(Supervised Learning)

115-1 第 39 題 (A):在醫療影像分析中,同時運用少量已標註資料與大量未標註影像進行模型訓練—監督式學習(Supervised Learning)

115-2 第 22 題 (A):客服對話分析中,同時使用少量標註資料與大量未標註資料進行訓練,屬於監督式學習

三份考卷、同一個位置、同一個誘答,連寫法都幾乎一樣,全部都是把「半監督式的情境」寫成「監督式」。記得當看到「少量標註加上大量未標註」,答案要選半監督。

2. LIME、SHAP、顯著性圖、PDP、反事實

每份考古題至少會考 3 題,115-2 考到 6 題,比重還蠻高的,其中 LIME 考過 4 題、顯著性圖 3 題、SHAP 2 題、反事實解釋 2 題、部分依賴圖 1 題,另外還有一題問的是 XAI 的核心價值。

2.1. 先分成「看一筆」跟「看整體」兩堆,再記名詞

這五個名詞如果分開背,考場上一定會混,比較有效的方式是先把它們分成兩類:

1. 局部解釋:「這一筆為什麼被判成這樣」,例如:LIME、SHAP、顯著性圖、反事實解釋。

2. 全域解釋:「整體看下來是什麼趨勢」,例如:部分依賴圖 PDP 跟特徵重要性。

只要題目問到「能不能解釋單獨這一筆」,那看整體的那一堆就一律答不出來。

2.2. 題幹的關鍵字會直接對到方法

分完兩堆之後,剩下的就是看題幹要的是什麼。

題幹在要什麼 該選
解釋單獨一筆,用一個簡單模型去模仿黑箱在那附近的反應 LIME
單獨一筆裡,每個條件各推了多少,有正有負、可以加總 SHAP
標示影像或文字中,哪一塊區域影響最大 顯著性圖 Saliency Map
要改變什麼,結果才會翻盤,例如貸款才過得了 反事實解釋
某一個條件對結果的整體趨勢 部分依賴圖 PDP
可解釋 AI 五種方法對照圖:LIME 解釋單一樣本的黑箱決策(貸款被拒的主因是收入較低與負債比例較高)、SHAP 看每個特徵的貢獻程度與方向(地段 +250 萬元、屋齡 −80 萬元)、PDP 看某個特徵改變時整體平均預測如何變化(坪數越大房價越高,超過 80 坪後趨緩)、反事實解釋說明要改變哪些條件結果才會翻盤(月收入增加 8,000 元或負債比降到 40% 以下就核准)、顯著性圖用視覺標示影響最大的區域(標出肺部陰影)

115-2 第 37 題是很典型的一題:

醫院評估委員會要求系統必須能夠標示「影像中哪些區域對本次診斷判斷影響最大」,以供放射科醫師進行審核確認。下列哪一種可解釋 AI 技術最能直接滿足此一需求?

(A) LIME (B) SHAP (C) 部分依賴圖(PDP) (D) 顯著性圖(Saliency Map)

答案是 (D)。這題的 (A)(B) 勉強套在影像上也做得到,所以很容易讓人猶豫。但題目寫的是「最能直接滿足」,你要挑的是「最符合」這個需求的選項,其他「勉強也行」的都不算。

2.3. LIME 的選項最愛「前半句對、後半句錯」

LIME 的誘答方式很固定,會故意把前半句寫對、後半句寫錯,看到 LIME 的選項,一定要讀完整句再判斷,不要只看到前半句就誤以為是正確的。

像 115-1 第 26 題的 (D) 寫「代理模型技術:訓練另一個簡單模型來完全取代原黑盒模型進行推論」,前半句對,錯在後半句的「完全取代」,因為 LIME 從頭到尾沒有取代原模型,原模型還是照常做預測。

3. 資料不平衡的時候,該看哪個評估指標?

每梯次平均會考 3 題,考你在同一個情境底下,哪個做法是題目要的。

3.1. 先看題目要模型預測什麼,再挑指標

大致上可以分成兩個步驟:

看題目要模型輸出什麼。

  • 要模型回答「是不是瑕疵品、會不會違約」,屬於「分類」,看指標:準確率、精確率、召回率、F1
  • 要模型回答「房價多少、溫度幾度」,屬於「迴歸」,看指標:RMSE、MSE、R²

115-2 第 23 題是反過來考,題目問房價預測該用哪個指標,選項是均方誤差、精確率、F1、召回率,房價要的是一個數字不是一個類別,所以答案是均方誤差。

看哪一種錯誤代價比較高。

  • 漏掉的代價高,例如疾病篩檢、害蟲防治、詐欺偵測、設備故障,就看「召回率」
  • 誤報的代價高,例如垃圾郵件過濾、精準推播,就看「精確率」
  • 兩者差不多,就看 F1

115-2 第 19 題給了一堆數字:正確識別 80 隻害蟲、誤判 20 張正常葉片、漏檢 10 隻害蟲,看起來像計算題,其實完全不用算,只要判斷「漏掉比較痛」就好,答案是召回率~

4. 自編碼器只會還原,VAE 才會生成

自編碼器跟 VAE 長得很像,一個編碼一個解碼,這是我覺得這一組最容易混的地方。差別在於自編碼器 AE 學的是「把東西壓小、再還原回去」,所以它擅長的是抓異常、去雜訊跟把資料變精簡。

VAE 學的是「這批資料整體長什麼樣子」,學會之後就能照著那個樣子,生出一筆從來沒出現過的新東西。

自編碼器與 VAE 對照圖:AE 把資料壓縮後再重建原始資料,VAE 學習資料的機率分布、再取樣生成新資料。VAE 流程分五步(輸入資料、學習潛在機率分布得到平均數與變異數、從分布取樣隱變數、解碼、重建原圖或生成新圖),重要組件是編碼器、隱變數空間、解碼器,常見用途為異常檢測、資料修復與影像生成。快速記憶:AE 重建原資料,VAE 學分布、可生成新資料

5. 類別欄位該用哪種編碼?數值欄位要不要縮放?

先看欄位是分類還是數值。每次梯次大概會考兩題,因為編碼蠻常出現在錯誤選項,加上分辨的方法還算簡單的,學起來可以用在刪去法~

這一欄長什麼樣 該用
是分類,而且沒有大小之分(交通方式、職業、顏色) One-hot 獨熱編碼
是分類,但有高低順序(會員等級、學歷) Ordinal 序數編碼
是數字,而且各欄的大小差很多 標準化或正規化
是數字,但大部分擠在一邊、少數極端值飆很高 對數轉換

114-4 第 41 題故意在資料清單裡同時放了「主要交通方式(火車/飛機/自駕/公車)」跟「會員等級(普通/進階/白金)」,一個無序一個有序,就是要測你會不會看錯欄位,題目問的是交通方式,所以答案是 One-hot。

同一份考卷的第 43 題換成數值欄位問尺度差異,答案是標準化,選項組合卻跟第 41 題很像。作答前先確認題目問的是哪一欄,這一步比記編碼方法還重要。

6. 結論

觀念看懂之後一定要多練習題目,才能避免「單看解釋都會覺得自己懂了」,換成四個選項擺在一起就開始猶豫。

考古題詳解庫可以按章節找到這幾組的題目,每一題都寫了為什麼對、為什麼錯。

如果你想要一份把觀念、速查表跟對應考古題整理在一起的東西,我自己整理的科目一與科目二學習筆記也在這個網站上,祝考試順利!