Co je datová věda? Úvod, Concepts & Zpracovat

⚡ Chytré shrnutí

Datová věda extracts získává vhled do velkých objemů strukturovaných i nestrukturovaných dat pomocí statistik, vizualizace a strojového učení. Jeho šestistupňový proces, klíčové pracovní role, sada nástrojů a hlavní obchodní aplikace jsou uvedeny níže.

  • 🔘 Definice: Interdisciplinární obor, který přeměňuje nezpracovaná data na znalosti, na jejichž základě může podnik jednat.
  • ☑️ Čtyři složky: Statistika, vizualizace, strojové učení a hluboké učení jsou základem každého projektu.
  • (Tj. Šest fází: Objevování, příprava, plánování modelu, tvorba modelu, operacionalizace a sdělování výsledků.
  • 🧪 Role: Datový vědec, inženýr, analytik, statistik, architekt, administrátor, obchodní analytik a manažer analytiky.
  • 🛠️ Nástroje: R, Python, SAS a Spark pro analýzu; Hadoop a Hive pro úložiště; Tableau pro vizualizace.
  • ⚠️ Omezení: Nedostatek talentů, omezený přístup k datům a pravidla ochrany osobních údajů omezují, co týmy mohou dodat.

Co je datová věda

Co je to Data Science?

Data Science je oblast studia, která zahrnuje extraczískávání poznatků z obrovského množství dat pomocí různých vědeckých metod, algoritmů a procesů. Pomáhá vám odhalit skryté vzory v nezpracovaných datech. Termín datová věda se objevil v důsledku vývoje matematické statistiky, analýzy dat a... velké údajů.

Datová věda je interdisciplinární obor, který vám umožňuje...tracznalosti ze strukturovaných nebo nestrukturovaných dat. Datová věda vám umožňuje převést obchodní problém do výzkumného projektu a poté ho převést zpět do praktického řešení.

Proč Data Science?

Zde jsou významné výhody používání technologie Data Analytics:

  • Data jsou olejem dnešního světa. Se správnými nástroji, technologiemi a algoritmy můžeme data využít a proměnit je ve výraznou obchodní výhodu.
  • Data Science vám může pomoci odhalit podvody pomocí pokročilých algoritmů strojového učení
  • Pomůže vám to předejít významným finančním ztrátám
  • Umožňuje vám zabudovat inteligenci do strojů
  • Můžete provádět analýzu sentimentu, abyste změřili loajalitu zákazníků ke značce
  • Umožňuje vám přijímat lepší a rychlejší rozhodnutí
  • Pomáhá vám doporučit správný produkt správnému zákazníkovi a zlepšit tak vaše podnikání

Níže uvedená časová osa ukazuje, jak se tato disciplína vyvinula ze statistiky a analytiky.

Časová osa znázorňující vývoj datové vědy od statistiky k velkým datům
Vývoj datové vědy

Komponenty datové vědy

Níže uvedený diagram shrnuje čtyři stavební bloky.

Čtyři složky datové vědy: statistika, vizualizace, strojové učení a hluboké učení

Statistika

Statistika je nejkritičtější jednotkou základů datové vědy a je to metoda nebo věda shromažďování a analýzy numerických dat ve velkém množství za účelem získání užitečných informací.

Vizualizace

Technika vizualizace vám pomáhá přistupovat k obrovskému množství dat ve snadno srozumitelných a stravitelných vizuálech.

Strojové učení

Strojové učení zkoumá tvorbu a studium algoritmů, které se učí vytvářet předpovědi o nepředvídaných nebo budoucích datech. V zásadě se dělí na pod dohledem a bez dozoru techniky.

Hluboké učení

Hluboké učení je přístup strojového učení, ve kterém se vrstvené neuronové sítě učí samy, takže algoritmus vybere analytický model, který bude následovat.

Data Science Process

Nyní v tomto Výuka datové vědy, naučíme se proces datové vědy. Šest níže uvedených fází probíhá v uvedeném pořadí:

Šestistupňový proces datové vědy od objevování až po sdělování výsledků

1. Objev

Krok zjišťování zahrnuje získání dat ze všech identifikovaných interních a externích zdrojů, což vám pomůže odpovědět na obchodní otázku.

Údaje mohou být:

  • Protokoly z webových serverů
  • Data shromážděná ze sociálních médií
  • Datové soubory sčítání
  • Data streamovaná z online zdrojů pomocí rozhraní API

2. Příprava

Data mohou mít mnoho nekonzistencí, jako jsou chybějící hodnoty, prázdné sloupce a nesprávný formát dat, a to vše je třeba vyčistit. Před modelováním je třeba data zpracovat, prozkoumat a upravit. Čím čistší jsou vaše data, tím lepší jsou vaše předpovědi.

3. Plánování modelu

V této fázi musíte určit metodu a techniku, jak nakreslit vztah mezi vstupními proměnnými. Plánování modelu se provádí pomocí různých statistických vzorců a vizualizační nástrojeMezi nástroje používané k tomuto účelu patří služby pro analýzu SQL, R a SAS/ACCESS.

4. Stavba modelu

V tomto kroku začíná skutečný proces tvorby modelu. Zde datový vědec rozdělí datovou sadu na trénovací a testovací podmnožiny. Na trénovací datovou sadu se aplikují techniky jako asociace, klasifikace a shlukování. Po přípravě modelu se model testuje na „testovací“ datové sadě.

5. Operanacionalizovat

V této fázi dodáte finální model s výchozími hodnotami, reporty, kódem a technickou dokumentací. Model je po důkladném testování nasazen do produkčního prostředí v reálném čase.

6. Sdělte výsledky

V této fázi jsou klíčová zjištění sdělena všem zainteresovaným stranám. To vám pomůže rozhodnout, zda jsou výsledky projektu úspěšné nebo neúspěšné na základě vstupů z modelu.

Data Science Jobs Role

Nejvýznamnější pracovní pozice Data Scientist jsou:

  • Datový vědec
  • Datový inženýr
  • Analyzátor dat
  • Statistik
  • Data Architect
  • Správce dat
  • Business Analyst
  • Data/Analytics Manager

Pojďme se podrobně dozvědět, co každá role obnáší:

Datový vědec

Role: Data Scientist je profesionál, který spravuje obrovské množství dat, aby pomocí různých nástrojů, technik, metodologií, algoritmů atd. přišel s přesvědčivými obchodními vizemi.

Jazyky: R, SAS, Python, SQL, Hive, MATLAB, Pig, Spark

Datový inženýr

Role: Role a datový inženýr pracuje s velkým množstvím dat. Vyvíjí, konstruuje, testuje a udržuje architektury, jako jsou rozsáhlé systémy pro zpracování dat a databáze.

JazykySQL, Hive, R, SAS, MATLAB Python, Java, Ruby, C++a Perl

Analyzátor dat

RoleDatový analytik je zodpovědný za těžbu obrovského množství dat. Bude hledat vztahy, vzory a trendy v datech. Later Poskytnou přesvědčivé reporty a vizualizace pro analýzu dat a přijímání nejvhodnějších obchodních rozhodnutí.

Jazyky: R, Python, HTML, JS, C, C++SQL

Statistik

Role: Statistik shromažďuje, analyzuje a rozumí kvalitativním a kvantitativním datům pomocí statistických teorií a metod.

JazykySQL, R, MATLAB, Tableau Python, Perl, Sparka Úl

Správce dat

Role: Správce dat by měl zajistit, aby databáze je přístupný všem relevantním uživatelům. Také zajišťují jeho správné fungování a chrání ho před suchý.

Jazyky: Ruby on Rails, SQL, Java, C# a Python

Business Analyst

Role: Tento profesionál potřebuje zlepšit obchodní procesy. Je prostředníkem mezi obchodním týmem a IT oddělením.

JazykySQL, Tableau, Power BI a Python

Přečtěte si také naše Otázky a odpovědi na pohovor v oblasti datové vědy na procvičení před pohovorem.

Nástroje pro datovou vědu

Nástroje jsou rozděleny do čtyř skupin, které jsou uvedeny níže.

Kategorie nástrojů pro datovou vědu pro analýzu, skladování dat, vizualizaci a strojové učení

Analýza dat Skladování dat Vizualizace dat Strojové učení
R, Spark, Python a SAS Hadoop, SQL, Úl R, Výjev, Drsný Spark, Azure ML Studio, Mahout

Rozdíl mezi datovou vědou a BI (Business Intelligence)

Níže uvedená tabulka ukazuje, jak se tyto dva liší.

parametry Business Intelligence Data Science
Vnímání ohlédnutí zpět Těšíme se
Zdroje dat Strukturovaná data, většinou SQL, a někdy datový sklad Strukturovaná a nestrukturovaná data.
Stejně jako protokoly, SQL, NoSQL nebo text
Přístup Statistiky a vizualizace Statistiky, strojové učení a graf
důraz Minulost a současnost Analýza a zpracování přirozeného jazyka
Tools Pentaho, Microsoft BI, QlikView R, TensorFlow

Přečtěte si také rozdíl mezi Data Science a Machine Learning.

Aplikace datové vědy

Některé aplikace datové vědy jsou:

Hledání na internetu

Google Vyhledávání využívá technologii datové vědy k vyhledání konkrétního výsledku během zlomku sekundy.

Systémy doporučení

Vytvořit systém doporučení. Například „doporučení přátelé“ na Facebooku nebo „doporučená videa“ na YouTube, vše se děje s pomocí Data Science.

Rozpoznávání obrazu a řeči

Systémy rozpoznávání řeči, jako je Siri, Google Asistent a Alexa běží na technice datové vědy. Facebook navíc s pomocí datové vědy rozpozná vašeho přítele, když s ním nahrajete fotku.

Herní svět

EA Sports, Sony, Nintendo využívají technologii Data science. To vylepší váš herní zážitek. Hry jsou nyní vyvíjeny pomocí technik strojového učení a mohou se samy aktualizovat, když přejdete na vyšší úrovně.

Online srovnání cen

PriceRunner, Junglee, Shopzilla pracují na mechanismu Data science. Zde jsou data načítána z příslušných webových stránek pomocí API.

Výzvy technologie Data Science

  • Pro přesnou analýzu je zapotřebí velké množství informací a dat
  • Není k dispozici dostatečný počet talentů v oblasti datové vědy
  • Vedení neposkytuje finanční podporu týmu pro vědu o datech
  • Nedostupnost dat nebo obtížný přístup k nim
  • Osoby s rozhodovací pravomocí v podnikání efektivně nevyužívají výsledky datové vědy
  • Vysvětlit datovou vědu ostatním je obtížné
  • Problémy se soukromím
  • Nedostatek významného odborníka v dané oblasti
  • Pokud je organizace velmi malá, nemůže mít tým pro datovou vědu.

Nejčastější dotazy

Analýza dat zkoumá existující data, aby vysvětlila, co se stalo a proč, obvykle prostřednictvím reportů a dashboardů. Datová věda vytváří modely, které předpovídají, co se stane dál, a více se opírá o programování, statistiku a strojové učení.

Zaměstnavatelé hledají kvantitativní titul nebo ekvivalentní portfolio, plynulou znalost Python nebo R, SQL a statistika. Znalost oboru je často stejně důležitá jako samotná kvalifikace.

Python je bezpečnější první volbou, protože zahrnuje i inženýrství, nasazení a hluboké učení. R zůstává silnější pro klasickou statistiku a akademický výzkum. Většina pracovních týmů čte obojí.

Potřebujete deskriptivní statistiku, pravděpodobnost, testování hypotéz a lineární algebru. Kalkul je důležitý hlavně při navrhování nebo ladění modelů. Důkazy jsou vzácné, ale vzorce musí být pro vás čitelné.

Nezpracované záznamy přicházejí s chybějícími poli, duplikáty, nekonzistentními jednotkami a nesprávnými typy. Každá chyba se šíří do modelu, takže týmy stráví velkou část harmonogramu jejich opravou jako první.

Datový vědec formuluje otázku, zkoumá data a validuje modely ve výzkumném prostředí. Inženýr strojového učení vezme validovaný model a zajistí jeho spolehlivý provoz v produkčním prostředí s ohledem na monitorování, přeškolení a škálování.

Generativní umělá inteligence vytváří průzkumný kód, shrnuje datové sady a navrhuje funkce, čímž komprimuje rutinní analýzu. Úsudek o tom, jakou otázku položit a zda lze výsledku důvěřovat, zůstává lidský.

GitHub Copilot automatické doplňování pandas, scikit-learn a vykreslování kódu uvnitř Jupyter a VS Codea vysvětluje neznámé funkce. Každý návrh ověřte s vlastními daty – program nevidí vaše sloupce ani jejich význam.

Shrňte tento příspěvek takto: