Теория вероятностей в повседневных технологиях. Почему устройства ошибаются?

Привет.

Мы избалованы тем, что окружающие нас устройства почти всегда работают как задумано и никаких проблем с ними не возникает. Поэтому любое мало-мальски значимое отклонение от привычной канвы воспринимается как катастрофа и недоработка производителя. Первые умные часы от Samsung, да и от многих других компаний, отличались неприятной особенностью, они считали за шаги то, что таковыми не являлось. Поездка в метро или на машине приводила к тому, что на ваших часах появлялось пройденное расстояние, которое вы по факту проехали. Ни о какой точности измерений говорить не приходилось, и производителей ругали безудержно, а главное, по делу.

Кажется, что сегодняшние часы не умеют врать в такой простой штуке, как подсчет шагов. Увы, это точно не так, все зависит от нескольких факторов, точнее, от стечения обстоятельств. Отправился от Якутска в сторону реки Синей, трасса в 200 километров до первого поселка, где нужно пересесть на вездеход и по зимнику добираться до домиков, откуда уже выезжать на застывшую реку.

Дорога укатана, лучше, чем летом, когда она превращается в болото. Путешествие до места, которое называют турбазой, порядка 90 километров, зимой можно пройти их часа за три, летом за 5-7 часов. Трясет нещадно, болтанка в кабине вездехода такая, что нужно упираться и заодно держаться руками. Сказать, что это комфортно, невозможно, вы даже не можете посмотреть на свой телефон, он скачет перед глазами и норовит выскочить. Поэтому смотришь вперед, выискиваешь глазами неровности дороги и готовишься вжиматься в кресло. В какой-то момент часы радостно сообщают, что они начали записывать тренировку, считают мои шаги. Но я сижу в машине и не двигаюсь, просто машину трясет так, что часы принимают это движение за ходьбу. Ошибка производителя? Однозначно. Но с чем она связана?

Каждый производитель понимает, что вы можете передвигаться не только пешком, но и ехать на машине, другом транспорте. И чтобы избежать ошибочных измерений, нужно отсечь все ситуации, при которых вы двигаетесь не пешком. Для этого используется мобильный интернет и помощь в определении координат. Если вы двигаетесь со скоростью 20 км/час, наверняка вы не бежите. Еще можно посмотреть наличие дорог и другую дополнительную информацию, которая позволяет точно определить, чем вы заняты. А теперь давайте представим немыслимое, а именно отсутствие всяческого интернета в тайге, как это было в моем случае. Все проверки прекращают работать, часы начинают сходить с ума. Более того, не работает GPS, так как корпус вездехода блокирует прием сигнала. Часы «слепнут», начинают полагаться только на простые датчики и пытаются посчитать шаги. Получается у них плохо, так, за три часа тряски я «прошел» примерно четыре километра. Записывали часы отдельные тренировки, а не всю дорогу.

Разработчики подумали о такой ситуации, но представили, что я передвигаюсь из точки А в точку Б, где интернет, возможно, появится. И тогда, замерив два отрезка, они поймут, что я не шел пешком, и удалят записанные автоматически тренировки. Но что делать, если я вышел из точки А (или выехал), нигде по маршруту интернета не было, а вернулся я ровно в ту же точку А? Ответ заключается в том, что представить себе такой сценарий они не смогли либо сочли его маловероятным. В итоге на практике мы получаем вот такую ошибку.

Как часто я езжу по тайге на снегоходе? Примерно два-три раза в год. Думаю, что не ошибусь, если скажу, что подавляющее большинство людей в течение года ездят по тайге примерно никогда. То есть проблема, описанная мной выше, не является массовой, как результат, производитель не будет тратить время и деньги на ее решение. Никто не пытается создать идеальное устройство, которое способно работать во всех мыслимых и немыслимых сценариях. Доработки идут последовательно, они учитывают более-менее значимые проблемы, возникающие у людей.

Отсутствие мобильного интернета — очень неприятная штука для современных устройств, так как большинство подсказок они получают не с датчиков, а из внешнего мира. Например, использовал в походе на Камчатке Huawei Watch Ultimate. Приятные часы, которые умеют показывать высоту над уровнем моря.

Что случится, если в одном месте соберется несколько человек с такими часами, там не будет интернета и все мы захотим узнать высоту над уровнем моря? Ответ вас насмешит — у каждого часы покажут свой результат, причем разброс будет в 30-50 метров. То есть встроенный датчик не является точным, он весьма относительный, а правильный результат подставляется за счет определения координат и «подсматривания» для этой точки высоты над уровнем моря.

Попробовали еще один момент — включили режим «Экспедиция» и стали смотреть, как меняется высота, шли мы одним маршрутом. Тут тоже оказался довольно значительный разброс показателей. Как только вернулись к мобильному интернету, все заработало как и должно, точность у всех вернулась в норму. Понятно, что хотелось бы видеть предупреждение от производителя о том, как именно работают такие функции, но, увы, это всего лишь мечты, никто не делится своими секретами в этом аспекте. И надо просто немного лучше узнавать то, как устроены технологии в вашем устройстве, как именно оно работает. Тогда появится понимание пределов его возможностей.

Давайте посмотрим на другой пример, девушка решила примерить платье, и ее сфотографировали на iPhone. Мы видим отражения, и на каждом из них руки занимают разную позицию, так как телефон использовал вычислительную фотографию и выбрал «лучшие» моменты. Фактически телефон не знал, что такое зеркала, и посчитал, что перед ним три разных человека.

Является ли это ошибкой? В нашем понимании да, но алгоритм устроен так, что он не разбирается в том, как все должно быть и что такое реальность. Его создали по другим канонам. Такая ситуация происходит не слишком часто, как результат, кидаться и исправлять все эти недочеты никто не будет. Сколько пользователей iPhone столкнутся с проблемой такого рода? Один из миллиона? Овчинка не стоит выделки, нет никакого смысла заниматься исправлением подобных недостатков.

И тут мы приходим к самому главному. Никто не пытается создать идеальный продукт, который будет учитывать все возможные сценарии, все, что может произойти. Производители ориентируются на массовые сценарии, собирают их, тренируют алгоритмы для обычной жизни. И чем более экзотичен сценарий использования, тем меньше шансов, что тот же телефон или умные часы натренировали для распознавания того, что происходит.

В то же время бывают и серьезные проблемы, когда не учитываются обычные, повседневные сценарии. Как пример вспомню о вызовах 911 в США, когда iPhone или Apple Watch считали, что человек попал в аварию. Постепенно в Apple учатся отсекать ложные срабатывания, хотя до идеальной работы этой функции еще очень далеко.

Хорошо иллюстрируют историю обучения TWS-наушники с шумоподавлением. Недорогие модели не анализируют звуковую картину в реальном времени нон-стоп, так как это требует производительного процессора. Напротив, в них просто вшиваются паттерны, которые наушники пытаются определить: шум города, транспорта и так далее. И чем привычнее звуки, тем лучше наушники фильтруют шум. Но как только вы отправляетесь на лесопилку, возникает ощущение, что никакого шумоподавления нет вовсе, вы слышите шум фрезы. Но если у вас будут наушники, имеющие свой процессор, и тот анализирует внешние звуки не по паттерну, заранее записанному в память, то не играет роли, где вы — наушники будут отсекать внешние шумы. И согласитесь, что, понимая разницу между наушниками, можно осознанно выбирать их под себя, зная, где вы бываете и что вас устроит. Кто-то сэкономит, а кто-то, напротив, посчитает, что нужно купить модель подороже.

Идеальных устройств не существует, нужно понимать пределы возможного для каждого из них, а также подмечать, где они сбоят, и думать, отчего так происходит. В этом случае вы сможете, задавая правильные вопросы, начать понимать, что вам интереснее и чем отличаются разные модели у производителей. Всегда стоит помнить, что в первую очередь любая компания решает массовые проблемы, а все остальное делает по остаточному принципу. Это хорошо проиллюстрировать на примере операторов — если в огромном доме только один человек жалуется на связь, то его будут успокаивать, но никаких изменений по факту не случится. Но если тех, кто испытывает проблемы, будет больше, то оператор моментально на это отреагирует. Статус проблемы будет уровнем выше. Отсюда простое утверждение — массовые проблемы производители считают таковыми, а вот всяческую экзотику игнорируют. Так было и так будет, ждать чудес от рынка точно не стоит.