BTEC/MSFI 493: Blockchain and Artificial Intelligence

1.   FakeArt is a startup that uses advanced AI to identify if a piece of art is fake or not. Potential (wealthy!) buyers would use FakeArt’s service to determine if the artwork they are planning to buy is genuine. Consider the two kinds of classification errors that FakeArt's algorithm might make; are both errors equally expensive (to the potential buyer)? If not, which error is more expensive?                                                                                               [3 points]

2.  You have been hired as a consultant to help Tahoe Hospitals reduce readmission risk. After fitting a Tree-based ML model to the data, you obtain the following report about model performance:                                                                                          [2+3 = 5 points]

 The output shows the accuracy of the model; this of course refers to the overall accuracy. However, to get a deeper understanding of the model performance, it is customary to estimate two additional accuracy measures: True Positive Rate (TPR) and False Positive Rate (FPR). Note that Positive (or 1) in this case refers to a patient who got readmitted. Answer the below questions:

    Compute these two measures (TPR and FPR) for this case study.

    How would you interpret these additional accuracy measures? Do not just provide literal interpretations (i.e., the definitions). Be sure to talk about what these ratios imply for the refinements (to the model) that you might suggest in the future.

3.  This question refers to the Nomis case study that we studied in class. After we estimated the model, we visualized the final tree in Azure ML Studio; it is shown below (in the next page). In this question, we will study how eCar, a client of Nomis, could use this prediction model in its decision-making process.                                                                 [5+2 = 7 points]

a.   Consider a loan application for $27,000. The cost of funding for e-Car is 2.00%. Which of the below rates should e-Car offer for this loan? You need to substantiate your answer with proper calculations; qualitative responses will not fetch any credit.

a.   4.3%

b.  4.5%

b.   Reflect  on  the  two  components  of  a  decision-making  process:  prediction  and judgement. What role does judgement play in this case study? Provide specific responses.

4.  You work as a Product Manager at a leading AI firm. You have asked one of your AI interns

to provide some preliminary reports on the performance of her Machine Learning algorithm. To be specific, the intern is using a tree-based learning model and she has chosen to provide a plot of model accuracy (over the test data) versus the depth of the tree. Which of these four plots is most likely to be the correct plot?  Remember, this question is about the

performance over the test data.                                                                            [5 points]

5.   Researchers at Google have developed a deep learning model that uses both structured and unstructured  data to  predict what would  happen to  patients who are admitted to  ER (Emergency Room).                                                                          [1+2+2 = 5 points]

a.   What is the difference between structured and unstructured data?

b.   Can you provide an example each of a structured and unstructured data that could have been used for this analysis?

c.   What  are  some  challenges  that  Machine  Learning  algorithms  face  in  handling unstructured data?

6.  A consultant has recommended that the Republic of Targaryen use blockchain for registering land titles. Which of the following presents the most compelling rationale for the same?

[5 points]

a.   About 40% of landowners in Targaryen do not have a valid land title; storing the data on a blockchain gives these landowners a much-needed proof of ownership

b.  There is widespread corruption in Republic of Targaryen; it is not uncommon for public officers and politicians to tamper with existing land records

c.   Over the last decade, the Republic of Targaryen has witnessed explosive growth in real estate development. As a result, the number of residents with legal title deeds has grown exponentially; existing databases can no longer handle the scale of operations

d.   None of the above

7.  Which of the following properties make blockchains tamper-proof?                    [5 points]

a.   Data in a block is encrypted using a hash algorithm; this prevents a hacker from tampering with the data

b.   Each block stores information of when it was last modified; if this is different from the block creation time, then we can infer that the block has been tampered with

c.   Each block stores a hash of the previous block; if the previous block has been tampered with, then the chain would be broken

d.  All of the above

8. State if the following statement is True or False: Bitcoin is immune to hacking because a malicious node cannot launch a Sybil attack in a permissionless blockchain.               [5 points]