التعلم الآلي يتنبأ بالفريق الفائز بمونديال روسيا 2018

 تشير الأساليب الإحصائية التقليدية في التنبؤ إلى أن الفريق الأكثر حظًا للفوز ببطولة كأس العالم 2018 هو البرازيل بـ16.6%، ثم ألمانيا بـ12.8%، فإسبانيا بـ12.5%، بحسب تقرير مجلة "إم آي تي تكنولوجي ريفيو"، التابعة لجامعة ماساشوستس الأمريكية للتقنية.

لكن في السنوات الأخيرة طوّر الباحثون تقنيات التعلم الآلي التي لديها القدرة على التفوق على الأساليب الإحصائية التقليدية في التنبؤ.

فما الذي تتوقعه هذه التقنيات الجديدة للفائز ببطولة كأس العالم 2018؟

نموذج الغابة العشوائية
 الإجابة عن التساؤل قدمتها نتائج أعمال الباحث أندرياس غول وبعض زملائه في جامعة دورتموند التقنية في ألمانيا الذين استخدموا مزيجًا من تقنيات التعلم الآلي، والإحصاءات التقليدية لإنشاء نموذج يُسمى الغابة العشوائية Random-Forest يحدد الفريق الأوفر حظًا للفوز بالنسخة الـ21 للمونديال، معتمدين في ذلك على محاكاة بطولة كأس العالم 100 ألف مرة.

ويحسب النموذج بنتيجة فروع عدة عشوائية مع تكرار ذلك مرات عدة، في كل مرة مع مجموعة مختلفة من الفروع المختارة عشوائيًا، فتكون النتيجة النهائية هي متوسط جميع أشجار القرار التي تم إنشاؤها عشوائيًا.

استخدم غرول وزملاؤه هذا الأسلوب لتصميم نموذج بطولة كأس العالم 2018، حيث صمموا نتائج كل مباراة من المرجح أن تلعبها الفرق، واستخدموا هذه النتائج لبناء المسار الأكثر احتمالًا في البطولة.

بدأوا مع مجموعة واسعة من العوامل المحتملة التي قد تحدد النتيجة، وتشمل هذه العوامل الاقتصادية، مثل الناتج المحلي الإجمالي، وتعداد السكان، وترتيب "فيفا" للفرق الوطنية، إضافة إلى خواص الفرق نفسها، مثل متوسط أعمار اللاعبين، وعدد اللاعبين المحترفين في الفريق الذين لعبوا في دوري أبطال أوروبا، وما إلى ذلك. ومن المثير للاهتمام أن نموذج الغابة العشوائية، يسمح لفريق البحث بتضمين محاولات تصنيف تجريبية أخرى مثل التصنيفات المستخدمة من شركات المراهنات.

وبعد إضافة كل هذه المعلومات للنموذج تبين أن أكثر العوامل المؤثرة على النتيجة هي تصنيفات الفرق، وكبداية تختار طريقة الغابة العشوائية إسبانيا باعتبارها الفائز الأكثر احتمالًا بنسبة 17.8%.

ومع ذلك هناك عامل كبير في هذا التنبؤ وهو هيكل البطولة نفسها، فإذا تمكنت ألمانيا من

تخطي مرحلة المجموعات من المنافسة، فمن المرجح أن تتعرض لمواجهة قوية في دور الـ16، وبسبب ذلك تحسب طريقة الغابة العشوائية فرص ألمانيا في الوصول إلى الدور ربع النهائي بنسبة 58%، على النقيض من ذلك فإنه من غير المحتمل أن تتعرض إسبانيا لمواجهة قوية في الدور الـ16، وبالتالي فإن لديها فرصة بنسبة 73% للوصول إلى الدور ربع النهائي.

إذا وصل كلاهما إلى الدور الربع النهائي، فإن فرصتيهما متساوية في الفوز. ويقول فريق البحث:
"إسبانيا مفضلة قليلًا على ألمانيا، ويرجع ذلك إلى حقيقة أن ألمانيا تملك احتمالًا أكبر للمغادرة في دور الـ16".

ولكن هناك تطورًا إضافيًا، حيث تسمح عملية الأشجار العشوائية بمحاكاة الدورة بأكملها، وهذا يؤدي إلى نتيجة مختلفة، فقد تم محاكاة البطولة بأكملها 100 ألف مرة.. وبناءً عليه قال فريق البحث: "وفقًا لدورة البطولة الأكثر احتمالًا، إذا نجحت ألمانيا في الوصول إلى الربع النهائي فإنه من المرجح فوز المنتخب الألماني بكأس العالم 2018 بدلًا من المنتخب الإسباني".

وبسبب هذا العدد الضخم من التباديل في المباريات، فإن هذه الدورة لا تزال بعيدة الاحتمال، حيث وضع غول وزملاؤه الاحتمالات بنحو 1 إلى 100 ألف، لذا، بحسب هذا العمل، في بداية البطولة لإسبانيا أفضل فرص الفوز، لكن إذا نجحت ألمانيا في الوصول إلى الربع النهائي فإنها ستصبح في المرتبة الأولى.