Eksploracja danych

Eksploracja danych
Polecane artykuły

Eksploracja danych (ang. data mining) jest to proces odkrywania uogólnionych reguł i wiedzy zawartej w bazach danych oparty o metody statystyczne i techniki sztucznej inteligencji. Wiedza ta nie wynika bezpośrednio z samych danych, ale z faktu, iż to właśnie takie, a nie inne dane znalazły się razem w jednej bazie danych [1].

Niektórzy autorzy określają data mining jako nietrywialną ekstrakcję poprzednio nieznanej wiedzy z danych przechowywanych w hurtowni. Polega ono na wykrywania współzależności, tendencji na podstawie zgromadzonych danych za pomocą technik statystycznych, matematycznych i rozpoznawania prawidłowości występujących w danych [2].

Ponadto eksploracja danych jest także:

  • klasycznym narzędziem, które generuje sprawozdania i analizy,
  • procesem, który jest automatyczny i nie wymaga nadzorowania ze strony człowieka,
  • odszukuje przyczyny problemów przedsiębiorstw lub biznesowych,
  • pomimo swojej złożoności jest procesem szybkim [3].

Modele eksploracji danych

  • CRISP-DM (Cross-Industry Standard Process for Data Mining). Twórcami tego modelu są NCR Systems Engineering Copenhagen, SPSS/Integraf Solutions Ltd., Daimler-Chrysler oraz OHRA Verzekeringen Bank Group B.V.

Ich zdaniem model eksploracji danych składa się z sześciu etapów:

1. Zrozumienie uwarunkowań biznesowych.

2. Zrozumienie danych.

3. Przygotowanie danych.

4. Modelowanie - czyli wybór technik, które będą użyte do utworzenia modelu eksploracji danych.

5. Ewaluacja - ocena modelu, jego testowanie i ponowne przejrzenie jego konstrukcji.

6. Wdrożenie.

  • SEMMA (Sample, Explore, Modify, Model, Assess), zaprojektowany przez SAS Institute. W jego skład wchodzi pięć etapów:

1. Próbkowanie - wykorzystanie tylko części danych, zanim całość zostanie wprowadzona.

2. Eksplorowanie - w celu głębszego poznania danych.

3. Manipulacja - po etapie eksplorowanie, często potrzebna jest modyfikacja danych

4. Modelowanie - czyli wybór techniki modelowania.

5. Ocena.

  • DMAIC (Define, Measure, Analyze, Improve, Control), oparty na strategii Six Sigma. Stworzony przez inżynierów z Instytutu Motoroli. Model skupia się na eliminacji strat i defektów, problemów z jakością w rożnych dziedzinach biznesu. Składa się z pięciu etapów:

1. Definiowanie - określenie celów i identyfikacja problemów biznesowych.

2. Pomiar - zbierane są informacje o aktualnym stanie procesu.

3. Analiza - zdefiniowanie krytycznych przyczyn problemów, uzasadnienie ich wpływu na proces.

4. Usprawnienie - wprowadzanie odpowiednich rozwiązań.

5. Kontrola.

  • VcofDM (Virtuos Cycle of Data Mining) zaprojektowany przez M. J. A. Berrego i G. Linoffa, wybitych specjalistów dziedziny eksploracji danych. Składa się z czterech etapów:

1. Zidentyfikowanie problemów biznesowych.

2. Przekształcenie danych w informacje.

3. Podjęcie działań.

4. Mierzenie i ocena wyników [4].

Metody eksploracji danych

Metody eksploracji danych są dzielone na 6 podstawowych klas:

  1. Klastrowanie - głównym celem tych metod jest odnajdowanie w bazie danych skończonych zbiorów klas obiektów, czyli klastrów, posiadających podobne cechy. Owy proces klastrowania przebiega bardzo często w dwóch cyklach: cykl zewnętrzny, który przebiega po liczbie możliwych klastrów; cykl wewnętrzny, próbujący odnaleźć optymalny podział między klastry.
  2. Odkrywanie asocjacji - jest to najrozleglejsza klasa metod. Obejmuje odkrywanie różnego rodzaju nieznanych współzależności w bazie danych. Jest to przede wszystkim odkrywanie asocjacji między obiektami.
  3. Odkrywanie wzorców sekwencji - czyli odkrywanie wzorców zachowań czasowych, na przykład sekwencja notowań giełdowych, zachowania klientów supermarketów.
  4. Wykrywanie zmian i odchyleń - odnajdywanie różnic pomiędzy oczekiwanymi a aktualnymi wartościami danych, na przykład odnajdywanie anomalnych zachowań klientów firm telekomunikacyjnych.
  5. Odkrywanie zbieżności w przebiegach czasowych - odnajdywanie podobieństw w czasowych przebiegach, które opisują określone procesy.
  6. Odkrywanie klasyfikacji - do głównego celu tych metod należy odnajdywanie zależności między klasyfikacją danych obiektów (taką wprowadzoną przez eksperta lub naturalną) a ich charakterystyką [5].

Wykorzystanie

Eksploracja danych przynosi wymierne korzyści w różnych obszarach zarządzania. Przykłady zastosowań eksploracji danych to:

Bibliografia

Przypisy

  1. , Strykowski S., s. 17
  2. , Ryznar Z., s. 10-14
  3. , Olszak C., s. 253
  4. , Olszak C., s. 255-256
  5. , Morzy T., s. 4

Autor: Krzysztof Woźniak, Karolina Gralak