Секрет качества красного вина
Настоящий символ Матери-Земли
«Пиво делают люди, вино — Бог» — кто-то может сказать, что это была не самая значимая цитата Мартина Лютера в истории… но тот факт, что эта тема уже обсуждалась тогда и что его размышления имеют много сторонников по сей день, говорит для себя. Любите вы его или ненавидите, но факты просты — вино занимает важное место в культуре всего мира… и почти с самого его зарождения. Так почему бы не потратить несколько месяцев на основательные исследования и более надежно изучить тему для серьезной науки?
Важные и еще более важные вопросы
В первой половине 2021 года эта идея пришла в голову группе молодых исследователей из Варшавского технологического университета — Якубу Костерне, Бартошу Синьскому и Яну Смоленю. На первый взгляд, ученые задали себе довольно простой, но на самом деле очень сложный вопрос — что на самом деле делает вино хорошим? Все мы инстинктивно оцениваем недавно встреченные напитки оценками хорошо/плохо, но на самом деле довольно сложно объективно оценить эти напитки, принимая во внимание силу самовнушения, связанную, например, с известной ценой, местом, способом. подачи и многие другие критерии. Кульминацией их работы стала научная статья Тайна качества красного вина.
Вторая жизнь известного исследования
К счастью, на помощь ученым пришел популярный набор данных о качестве красного вина, который является результатом исследования 2009 года. В результате была составлена большая таблица данных, содержащая 1600 различных красных вариантов португальского вина «Vinho Verde». Для каждого вина были собраны такие химические свойства, как содержание алкоголя, фиксированная и летучая кислотность, лимонная кислота + еще несколько… Но самое главное — еще одна дополнительная величина, никак не связанная с химическим миром — оценка независимых экспертов на шкала от 1 до 10!
Неклассическое решение неклассической проблемы
Вышеупомянутый набор данных уже много раз был предметом исследования в части программирования алгоритмов искусственного интеллекта, например, в вопросе попытки оценки вина судьями-алгоритмами, основанными на гипотетических свойствах вина. Ранее публикации часто указывали верные решения в зависимости от заданных критериев, но вряд ли кто-то задавался вопросом, в чем на самом деле причина именно таких, а не других искусственно формируемых рейтингов вин. Наблюдая такой разрыв в выводах исследования 12-летней давности и зная самые современные решения — молодые ученые решили принять вызов совершенно инновационной методологии, в результате применения так называемого объяснимого искусственного интеллекта (XAI) на данные. Проще говоря, вместо того, чтобы искать потенциальные результаты, они сосредоточились на сути алгоритмов и рассмотрели то, что действительно определяет мнение экспертов. Для этой задачи используются следующие модели: XGBoost, SVM, Random Forest и GBM. Лучшим оказался XGBoost с AUC 0,803.
Потому что пить вино на самом деле об одном
И здесь ошибутся те, кто поверил в существование одного волшебного, и в то же время совершенно неожиданного сочетания — в сторону получения одного совершенного рецепта. Хорошо пропорциональный общий диоксид серы? Ладно, поможет. Релевантное содержание сульфатов? Ага, тоже положительно скажется на приеме. Так что каждое из свойств оказывало «некоторое» влияние на потенциальное суждение оценщиков… но одно и только одно выделялось среди остальных — АЛКОГОЛЬ.
Когда биологи и специалисты по данным нашли общий язык
Независимо от используемого передового решения или подхода, результат всегда был одним и тем же — содержание алкоголя является основным фактором, определяющим качество вина. Исследования прямо показали, что для получения лучшего качества наиболее целесообразно более высокое содержание «%», хотя и в определенных пределах. Что здесь больше всего радует — ученые, специализирующиеся в нематематических областях, уже неоднократно приходили к подобным выводам, а обсуждаемые здесь новаторские исследования последних месяцев еще больше подтвердили устоявшиеся ранее предположения. Однако в этом замечательном мире есть гармония.
Поскольку такой анализ полезен как для винных энтузиастов, так и для аналитиков, винные энтузиасты могут внести свой вклад и в более конкретных аспектах XAI. Имея одно вино, мы можем спросить, что делает его хорошим вином. Для этого могут пригодиться местные пояснения, такие как Break Down.
Также было бы полезно посмотреть, как изменится рейтинг вина, если бы в вине было больше алкоголя. Такой анализ возможен с графиком профиля Ceteris-paribus, показанным ниже.
Самое изменившее мир исследование десятилетия?
Учитывая, сколько всего еще может произойти в следующие 9 лет — наверное, нет. Несмотря на большие усилия и такие важные выводы, как ни удивительно, научная статья «Тайна качества красного вина» прошла в мире довольно незамеченной. Может быть, это хорошо? Разве вино само по себе не является настолько таинственным и чудесным напитком, что может и должно оставаться в чем-то неизведанным? И, ну, молодые ученые, возможно, не были готовы к мировой славе… во всяком случае — остается глубоко верить, что мир науки хоть немного выиграл благодаря этому новому нетрадиционному подходу и со временем — вместе с эффектом бабочки — исследование 2021 года изменит мир к лучшему.
