علم البيانات

تشير التحليلات التنبؤية إلى اعتماد كل من البيانات الجديدة والتاريخية والخوارزميات الإحصائية، أمّا عملية التنقيب عن البيانات تشير إلى تقنيات التعلم الآلي للتنبؤ بالنشاط والأنماط والاتجاهات المستقبلية. 

يمكن لبيانات المستند في تنقيب البيانات تعبئة ملفات الإدخال أو إنشاء فهارس للصفحات المؤرشفة أو تحويل الرسائل إلى نماذج بديلة، وعلاوة على ذلك يمكن أن تساعد البيانات المستخرجة من المستندات الشركات في اتخاذ قرارات أكثر ذكاءً واتباع التوجيهات التنظيمية. 

مع مرور السنين تستمر الشركات التي تعتمد على البيانات في إثبات أنّ العملاء في الوقت الحالي يفضلون تجربة مصممة خصيصًا على متابعة خط أنابيب المبيعات المعمم، وظهر عدد كبير من تقنيات وأساليب وأدوات تقسيم بيانات العملاء على مر السنين لجعل الشركات أكثر مهارة في التعامل مع بيانات الشرائح.

تضمن القابلية الحاسوبية أن تكون نتائج البيانات قابلة للتتبع بالنسبة لمنصة الحوسبة والموارد المتاحة بما في ذلك مساحة التخزين ووقت وحدة المعالجة المركزية أو وحدة معالجة الرسومات والذاكرة وعرض النطاق الترددي للاتصال.

تعتمد التحليلات الوصفية هياكل نمذجة مماثلة للتنبؤ بالنتائج ثم تستعمل مزيجًا من التعلم الآلي وقواعد العمل والذكاء الاصطناعي والخوارزميات لمحاكاة الأساليب المختلفة لهذه النتائج العديدة. 

أسهل طريقة لتعريف منصة علوم البيانات بأنّها النظام الأساسي لعلوم البيانات وهو إطار عمل لدورة الحياة الكاملة لمشروع علم البيانات وتحتوي منصة علوم البيانات على جميع الأدوات اللازمة لتنفيذ دورة حياة مشروع علوم البيانات.

يتيح علم البيانات للمؤسسات القدرة على تسريع الابتكار وتحويل كيفية عملها من خلال معالجة البيانات وتحليلها التي تعتمد الطرق والعمليات والخوارزميات والأنظمة العلمية.

تُعتبر الإدارة الفعالة لأصول البيانات مظهرًا من مظاهر تحسين الأداء المالي، حيث إنّه يشدد عمليات جمع البيانات وتخزينها واستخدامها وإدارتها ويحسن جودة البيانات وإمكانية الوصول والقياس وهو الأمر الأكثر أهمية.

تعمل أدوات تحويل البيانات والتصور على تحويل البيانات الأولية التي تم جمعها أثناء تنفيذ البرنامج لإنتاج البيانات والصور التي يسهل فهمها للمبرمج. 

يمكن لخط أنابيب قوي لعلوم البيانات من البداية إلى النهاية أن يقوم بتزويد البيانات وجمعها وإدارتها وتحليلها ونمذجتها وتحويلها بشكل فعال لاكتشاف الفرص وتقديم عمليات أعمال موفرة للتكلفة.

يتمثل الهدف الرئيسي للتحليلات المرئية وعلوم البيانات في تحديد الرؤى القابلة للتنفيذ التي تؤثر على العمليات التجارية لزيادة  الإنتاجية، وأتمتة المهام العادية تعمل على توفير الوقت للابتكار.

يميل تحليل البيانات إلى تضمين تحليل المستندات النصية وتنظم مجموعات البيانات الجدولية البيانات التي يمكن الوصول إليها آليًا (الأرقام والسلاسل) في سلسلة من السجلات.

إنّ علم البيانات واستخراج البيانات من مجموعة البيانات وهو استمرار للتنقيب عن البيانات الميدانية والتحليلات التنبؤية، بحيث يعتمد تقنيات ونظريات مستمدة من العديد من المجالات ضمن مجالات واسعة.

يُعرَّف إجراء إعادة إنشاء الكائنات بشكل متكرر إلى مجموعات لتحسين التقسيم على أنه نقل متكرر، ولا توجد إعادة توزيع للكائنات في أي مجموعة تظهر وبالتالي تزيل العملية وتتم استعادة المجموعات الناتجة بواسطة مرحلة التجميع في طريقة التقسيم لخوارزمية (K-Mean).

يتم استخدام عملية التنقيب في البيانات للعثور على القيم المتطرفة في مجموعة البيانات الكبيرة لإجراء التنبؤات باعتماد مجموعة واسعة من التقنيات، في حين أنّ تصور البيانات هو التمثيل الرسومي للبيانات والمعلومات المستخرجة من استخراج البيانات باعتماد العناصر المرئية مثل الرسم البياني.

يرتبط كل من عملية التنقيب عن البيانات والإحصاءات بالتعلم من البيانات، حيث كلهم يتعلقون باكتشاف وتحديد الهياكل في البيانات بهدف تحويل البيانات إلى معلومات، وعلى الرغم من تداخل أغراض هاتين التقنيتين إلّا أنّ لهما مقاربات مختلفة.

هناك طريقتان أساسيتان لاستخراج البيانات من مصادر مختلفة في علم البيانات وعي استكشاف البيانات والتنقيب عن البيانات ويمكن أن يكون استكشاف البيانات جزءًا من التنقيب عن البيانات، حيث يكون الهدف هو جمع ودمج البيانات من مصادر مختلفة.

يحتل التنقيب عن البيانات الصوتي والمرئي مكانًا رئيسيًا في التطبيقات المختلفة عبر الأمان والمراقبة واكتشاف الطب والتعليم والترفيه والرياضة، والهدف الرئيسي من استخراج بيانات الفيديو هو استخراج البيانات من مصادر الفيديو واكتشاف وتحديد الأنماط والديناميكيات.

قبل تحليل البيانات من الضروري إزالة البيانات المعيبة وهيكل البيانات الأولية وملء القيم الخالية، حيث يُعد تنظيف البيانات المادة لاستخراج البيانات ممّا يسحب أهم المعلومات من البيانات، وعادة ما يكون التنقيب عن البيانات تحليليًا

في معظم الحالات يمكن أن يكون تنظيف البيانات في عملية التنقيب عن البيانات عملية شاقة وتتطلب عادةً موارد تكنولوجيا المعلومات للمساعدة في الخطوة الأولى لتقييم البيانات؛ لأنّ تنظيف البيانات قبل استخراج البيانات يستغرق وقتًا طويلاً

القيم المتطرفة هي قيم غير عادية في مجموعة البيانات الخاصة، ويمكن أن تشوه التحليلات الإحصائية وتنتهك افتراضاتها ولسوء الحظ سيواجه جميع المحللين القيم المتطرفة وسيضطرون إلى اتخاذ قرارات بشأن ما يجب فعله معها

هناك العديد من طرق استكشاف القيم المتطرفة في التنقيب عن البيانات، وومن الضروري إجراء الكشف عن القيم المتطرفة أثناء المعالجة المسبقة للبيانات وتؤثر القيم المتطرفة بشدة على أداء نماذج التصنيف والتجميع.

يحدث أي خطأ غير مرغوب فيه في عملية التنقيب عن البيانات في بعض المتغيرات التي تم قياسها مسبقًا أو يوجد أي تباين في المتغير الذي تم قياسه مسبقًا والذي يسمى الضوضاء، وقبل العثور على القيم المتطرفة الموجودة في أي مجموعة بيانات يجب أولاً بإزالة الضوضاء.

إنّ (GSP) هي واحدة من الخوارزمية الأولى لاكتشاف الأنماط المتسلسلة في قواعد بيانات التسلسل، حيث يستخدم نهجًا يشبه (Apriori) لاكتشاف الأنماط المتسلسلة، ومدخلات نظام (GSP) عبارة عن قاعدة بيانات تسلسلية و(min_sup).

مع اعتماد معظم الصناعات على البيانات وخاصة المجالات كثيفة البيانات تصبح إدارتها خالية من الأخطاء أمرًا مهمًا، وبالتالي يصبح تنظيف مهمًا في تحرير أو إزالة البيانات وذلك بأدوات تنظيف البيانات.

قد يقضي محلل البيانات المزيد من الوقت في التحليل الروتيني وتقديم التقارير بانتظام، وقد يقوم عالم البيانات بتصميم طريقة تخزين البيانات ومعالجتها وتحليلها.

في عالم العمل الحديث تعد المهارات الرقمية أمرًا ضروريًا وهناك مستوى أساسي من المهارات الرقمية الأساسية المطلوبة للحصول على البيانات المتنوعة ومن مصار مختلفة.

تتعامل نماذج علوم البيانات مع عدم اليقين، وبصرف النظر عن التحسينات المحدودة المتعلقة ببناء النموذج مثل هندسة الميزات وضبط المعلمة الفائقة هناك عوامل أخرى يمكن أن تساعد في تنفيذ النموذج بنجاح.

يستفيد عالم الأعمال من علم البيانات لمجموعة متنوعة من الأغراض، وإنّ عدد الطرق التي يمكن للشركات من خلالها الاستفادة من علم البيانات ضخم ومتزايد.

يسعى علم البيانات إلى تحسين طريقة التفاعل مع الكم الهائل من المعلومات المقدمة إلينا في العصر الحديث، وفي عصر الإنترنت والهواتف الذكية ووسائل التواصل الاجتماعي، قد يكون من الصعب تحليل الحجم الهائل للبيانات المتاحة.