چطور |
۳ هفته پیش

علم داده چیست تاریخچه، روش کار کاربردهای آن چطور

علم داده چیست؟ درباره‌اش چیزی شنیده‌اید؟ علم داده رشته‌ای از ریاضیات کاربردی و آمار است که اطلاعات مفیدی را در اختیارمان می‌گذارد. این اطلاعات بر اساس حجم وسیعی از داده‌های پیچیده یاداده‌های بزرگ(big data) به دست می‌آیند. علم داده ها یا داده‌محور ابعاد مختلف رشته‌های گوناگون را به‌کمک محاسبات با هم تلفیق می‌کند تا تصمیم‌گیری با توجه به داده‌های موجود ساده‌تر شود. در ادامه، از این شاخه علمی جذاب بیشتر برایتان خواهیم گفت.

راهنمای مطالعهنمایش
علم داده چیست؟
خلاصه‌ای از تاریخ علم داده کاوی
چطور از دیتا ساینس استفاده می‌شود؟
کارشناسان علم داده چه می‌کنند؟
کاربرد علم داده‌ها در زمینه‌های مختلف
مراحل داده‌کاوی چیست؟
خطر استفاده نادرست از علم داده چیست؟
در آخر

نکات کلیدی:

  • علم داده از روش‌هایی مانند یادگیری ماشینی (machine learning) وهوش مصنوعی(artificial intelligence) برای استخراج اطلاعات معنادار و پیش‌بینی الگوها و رفتارهای آینده استفاده می‌کند.
  • پیشرفت‌های فناوری، اینترنت،شبکه‌های اجتماعیو بهره‌مندی گسترده از فناوری، دسترسی به داده‌های بزرگ را راحت‌تر کرده و توسعه داده‌ است.
  • رشته و زمینه علم داده‌ها با پیشرفت‌های فناوری در حال رشد است. جمع‌آوری داده‌های بزرگ و روش‌های تحلیل هم مدام پیچیده‌تر می‌شوند.

علم داده چیست؟

داده‌ها از منابع مختلفی به دست می‌آیند، مثلا:

  • تلفن‌های همراه؛
  • شبکه‌های اجتماعی؛
  • وب‌سایت‌های تجاری؛
  • نظرسنجی‌های نظام سلامت؛
  • جست‌وجوهایی که در موتورهای جست‌وجویی مانندگوگلانجام می‌شوند.

افزایش داده‌های موجود دری تازه از مطالعات را بر اساس داده‌های بزرگ به رویِمان گشوده است. منظور از داده‌های بزرگ مجموعه‌ای از داده‌های حجیم و گسترده است که امکان تولید ابزارهای عملیاتی بهتر را برایمان فراهم می‌کنند.

دسترسی به داده‌ها هم به‌واسطه پیشرفت‌های فناوری و روش‌های جمع‌آوری داده بیشتر و بیشتر شده است. افراد معمولی می‌توانند با خرید داده‌هایی درباره رفتارها و الگوها، تصمیمات بهتری برای کسب‌وکارشان بگیرند. در حوزهکسب‌وکار، استفاده از داده‌ها و تحلیل و پیش‌بینی رفتار مشتریان واقتصاد رفتاریبه‌شدت کاربرد دارد.

البته رشد فزاینده داده‌ها نیاز به ساختارهایی دارد که استفاده از آنها را ممکن و کاربردشان برای تصمیم‌گیری بهتر را مقدور می‌کند. چنین فرایندی (ساختارمندکردن داده‌ها) برای شرکت‌ها پیچیده و زمان‌بر است، پس علم داده به میان آمده تا این وظیفه مهم را به عهده بگیرد.

خلاصه‌ای از تاریخ علم داده کاوی

تاریخچه علم داده کاوی

استفاده از اصطلاح «علم داده» از اوایل دهه ۱۹۶۰ میلادی شروع شد. در آن روزها، این اصطلاح را مترادف علم رایانه می‌دانستند. بعدها، تعریف دقیق‌تری مطرح شد که می‌گفت علم داده ها یعنی بررسی روش‌های پردازش داده که در طیف گسترده‌ای از زمینه‌ها کاربرد دارد.

در سال ۲۰۰۱ میلادی، ویلیام کلیولند (William S. Cleveland) نخستین‌ بار از اصطلاح علم داده به‌عنوان عبارت و اصطلاحی مستقل و مشخص استفاده کرد که تعریفش را گفتیم. مجله کسب‌وکار هاروارد هم در سال ۲۰۱۲ مقاله‌ای منتشر و به این نکته اشاره کرد که شغل تحلیل داده‌ها یکی از جذاب‌ترین شغل‌ها در قرن ۲۱ است.

چطور از دیتا ساینس استفاده می‌شود؟

دیتا ساینس (Data Science) یا همان علم داده ها ابزارهایی از رشته‌های علمی مختلف را با هم ترکیب می‌کند. هدفش هم جمع‌آوری مجموعه‌ای از داده‌ها، فرایندها و دریافت اطلاعات و رسیدن به بینشی کاربردی از مجموعه داده‌هاست. استخراج داده‌ها و رسیدن به اطلاعات ارزشمند و معنادار از آنها باعث می‌شود کهتصمیم‌گیریدر زمینه‌های مختلف آسان‌تر شود.

رشته‌ها و زمینه‌هایی که علم داده را می‌سازند عبارت‌اند از:

  • استخراج داده‌ها (mining) و آمار؛
  • یادگیری ماشینی؛
  • تجزیه‌وتحلیل آماری؛
  • برنامه‌نویسی.

۱. استخراج داده‌ها و آمار

استخراج داده‌ها یعنی با کمک‌گرفتن از الگوریتم‌های مختلف، الگوهای موجود در مجموعه داده‌های پیچیده را شناسایی کنیم و از آنها داده‌هایی بامعنی و مفید به دست بیاوریم. اقدامات آماری یا تحلیل‌های پیش‌بینی‌کننده از این داده‌ها برای سنجش رویدادهایی استفاده می‌کنند که احتمال وقوعشان در آینده وجود دارد. در واقع بر اساس آنچه داده‌ها درباره گذشته نشان می‌دهند، امکان پیش‌بینی آینده به وجود می‌آید.

۲. یادگیری ماشینی

یادگیری ماشینیابزاری در حوزه هوش مصنوعی است که مقادیر انبوهی از داده‌ها را پردازش می‌کند. انسان‌ها هرگز نمی‌توانند چنین حجم وسیعی از داده‌ها را پردازش و بررسی کنند. یادگیری ماشینی مدل‌هایی از تصمیم‌گیری را کامل می‌کند که بر اساس تجزیه‌وتحلیل‌های پیش‌بینی‌کننده عرضه شده‌اند. این کار از طریق تطبیق احتمال رخدادی در زمان حال با رخدادی انجام می‌شود که پیش‌تر رخ داده است.

۳. تجزیه‌وتحلیل آماری و برنامه‌نویسی

تحلیلگران با تجزیه‌وتحلیل آماری، داده‌هایی ساختاریافته را به‌کمک یادگیری ماشینی و با استفاده از الگوریتم‌های مختلف جمع‌آوری و پردازش می‌کنند. کارشناسان این حوزه داده‌ها را به زبانی منسجم و قابل‌درک برای گروه‌ها تصمیم‌گیری تفسیر و خلاصه می‌کنند.

علم داده در هر زمینه‌ای کاربرد دارد، از جمله معماری، مهندسی و مدیریت داده‌ها. بدیهی است که در پیشبرد تمام این فرایندها استفاده از علم برنامه‌نویسی هم لازم می‌شود.

بر اساس پیش‌بینی‌ها، تقاضا برای جذب متخصصان حوزه علم داده‌ها از سال ۲۰۱۹ تا ۲۰۲۹ رشدی ۱۵درصدی خواهد داشت. این رشد سریع‌تر از هر رشته دیگری است.

– مرکز آمار کار ایالت متحده آمریکا

اشتراک‌گذاری در Facebookاشتراک‌گذاری در Twitter

کارشناسان علم داده چه می‌کنند؟

کارشناسان این رشته حجم زیادی از داده‌ها را جمع‌آوری، تجزیه‌وتحلیل و تفسیر می‌کنند. متخصصان حرفه‌ای این حوزه در بهبود عملکرد شرکت‌های مختلف نقش دارند و با ارائه مدل‌هایی امکان تجزیه‌وتحلیل داده‌ها، شناسایی الگوها و روندها و بررسی روابط در مجموعه‌های داده را فراهم می‌کنند.

اطلاعات کارشناسان علم داده مزایای زیادی دارد، از جمله:

  • پیش‌بینی رفتار مشتریان؛
  • شرح وضعیت کسب‌وکارها؛
  • بررسی خطرات عملیات پروژه‌های مختلف.

این افراد با ارائه اطلاعات مناسبی که از داده‌های کاربردی به دست آمده به تصمیم‌گیرندگان کسب‌وکارهای مختلف کمک می‌کنند تصمیمات بهتری بگیرند و در راستای حل مسائل گامی مهم بردارند.

کاربرد علم داده‌ها در زمینه‌های مختلف

تقریبا تمام زمینه‌های علمی از داده‌ها بهره می‌برند. آنچه باعث تمایز علم داده کاوی می‌شود، استفاده از روش‌های محاسباتی پیچیده‌ و یادگیری ماشینی است که می‌توانند از مجموعه داده‌های بسیار بزرگ برای تحلیل استفاده کنند. گاهی داده‌های بررسی‌شده در حوزه داده‌کاوی آن‌قدر بزرگ و پیچیده‌اند که امکان استفاده از روش‌های سنتی برای تحلیلشان وجود ندارد.

علم داده‌ها می‌تواند الگوهایی برای تصمیم‌گیری بهتر تعریف و وقوع رخدادهای آینده را پیش‌بینی کند. همه اینها را هم با بررسی داده‌هایی پیش می‌برد که در ابتدا ساختارنیافته و حتی گاهی به‌ظاهر بی‌ربط هستند. کسب‌وکارهایی که به علم داده کاوی اعتقاد دارند با دریافت اطلاعات بسیار مفید می‌توانند پروژه‌های مختلف پرسودی را اجرا کنند.

مثال‌هایی از کاربرد علم داده

این روزها مقدار زیادی داده از کانال‌ها و شبکه‌های مختلف به دست می‌آیند. فرض کنید که هر کسب‌وکار برای تحلیل وضعیت خود و مشتریانش با چه حجمی از داده‌های ساختارنیافته و پیچیده روبه‌روست.

در چنین وضعیتی، دیگر ابزارهای سنتی تحلیل به کارمان نمی‌آیند و نیاز به روش‌ها و ابزارهایی است که به‌کمک آنها بتوانیم اطلاعات مفیدی از داده‌های موجود به دست بیاوریم. داده‌کاوی می‌تواند داده‌های متعدد و حجیم را با ساختاری مناسب طوری تحلیل کند که اطلاعات خوبی برای تصمیم‌گیری در زمینه‌های مختلف فراهم شود. مثلا:

  • کسب‌وکارها با تحلیل داده‌های کلان مشتریان می‌توانند آنها را بهتر بشناسند. شناسایی بهتر مشتریان هم یعنی برنامه‌های تبلیغاتی بهتر وافزایش فروش.
  • وسایل و ابزارهای جدید مانند خودروهای برقی هم به‌کمک علم داده شکل زندگی‌مان را تغییر می‌دهند، مثل خودرویی که با داده‌کاوی اطلاعاتی که درباره محیط پیرامونش دریافت می‌کند، بدون نیاز به راننده و با درجه هوشمندی بالا می‌تواند شما را به مقصد برساند.
  • دریافت داده‌ها و استفاده از آنها برای استخراج اطلاعاتی در حوزه هواشناسی و فضا هم نتایج شگفت‌انگیزی دارد و می‌تواند باعث پیش‌بینی‌هایی شود که در زندگی به‌شدت کاربردی و مفید هستند.

مراحل داده‌کاوی چیست؟

مراحل داده کاوی در علم داده

  • کشف و ارزیابی اولیه:قبل از شروع هر پروژه مبتنی بر علم داده، باید بررسی کنید که دسترسی‌تان به منابع مالی، افراد و فناوری‌های لازم برای پیشبرد پروژه چگونه است. بررسی مشکل و تعریف مسئله‌ای که قرار است با داده‌کاوی حل شود هم در این مرحله از کار انجام می‌شود.
  • آماده‌سازی داده‌ها:داده‌های لازم برای هرپروژهو کارهایی که قرار است با آنها انجام شود در این مرحله بررسی می‌شوند.
  • برنامه‌ریزی برای مدل‌سازی:در این بخش از کار ارتباط میان متغیرها بررسی می‌شود تا مدل‌سازی ممکن شود.
  • مدل‌سازی:در مدل‌سازی مجموعه داده‌هایی برای هر پروژه ایجاد می‌شوند. روش‌های کسب اطلاعات مختلف، مانند خوشه‌بندی و طبقه‌بندی هم در این زمینه به کار گرفته می‌شوند.
  • عملیاتی‌کردن پروژه:پیش از آنکه نتیجه داده‌کاوی کامل در پروژه‌ای به کار گرفته شود، از آن در مقیاس کوچک‌تر استفاده و پروژه مدنظر عملیاتی می‌شود.
  • ارزیابی خروجی و نتایج:در این مرحله بنا به نتایجی که داده‌کاوی داشته، مشخص می‌شود که پروژه مدنظر چه دستاوردها، شکست‌ها و موفقیت‌هایی به همراه خواهد داشت.

خطر استفاده نادرست از علم داده چیست؟

استفاده از داده‌ها برای کسب اطلاعات مفید در زمینه‌های مختلف ایده خیلی جالبی است، اما این علم زمینه شکل‌گیری برخی از سوءاستفاده‌ها را هم فراهم می‌کند. مثلا در بستر شبکه‌های اجتماعی، دریای وسیعی از داده‌های کاربران وجود دارد.

برخی از شرکت‌ها با بهره‌مندی از داده‌های کاربران در موضوعاتی مانند انتخابات سیاسی یا فعالیت‌های تجاری شرکت‌های مختلف مداخله می‌کنند. سوءاستفاده از داده‌های کاربران بدون اجازه‌گرفتن از آنها و برای پیشبرد اهداف سیاسی، تجاری و مانند اینها چندان جالب نیست.

مثلا شرکت کمبریج آنالیتیکا (Cambridge Analytica) از جمله شرکت‌های فعال در حوزه داده‌کاوی است که در انتخابات سیاسی از توانایی‌هایش برای درک و تحلیل شرایط استفاده‌هایی نامشروع کرده است.

در آخر

شرکت‌ها و کسب‌وکارهای مختلف در این روزها از علم داده برای ارتقای وضعیتشان به‌شدت بهره می‌برند. آنها می‌خواهند با کسب اطلاعات سودمند از داده‌های موجود و مرتبط به کارشان برای ارزش‌آفرینی بیشتر برای مشتریان استفاده کنند. مثلا بانک‌ها و مؤسسات مالی با تمرکز بر علم داده در تلاش‌اند که از بروز تقلب و کلاهبرداری جلوگیری کنند. شرکت‌های مدیریت دارایی هم برای تخمین و برآورد ارزش دارایی‌های مختلف از داده‌کاوی بهره می‌برند.

سرعت رشد علم داده بسیار زیاد است و در آینده‌ای نزدیک اثرات بسیار چشمگیرتری روی زندگی‌هایمان خواهد گذاشت. علم داده در ایران هم کاربرد دارد. البته راهی طولانی تا رسیدن به بهره‌مندی از ظرفیت‌های فوق‌العاده این گرایش علمی در پیش داریم. با این حال، متخصصان و کارشناسان خوبی در این حوزه در ایران هستند و بسیاری از شرکت‌ها و سازمان‌ها هم از داده‌کاوی برای پیشبرد پروژه‌هایشان بهره می‌برند.



#‌حقوقی منبع: چطور

بیشتر...


تبلیغات

تبلیغات

مطالب مرتبط

چاودار از خانواده غلات است و فواید بسیار زیادی برای سلامتی دارد، مانند کاهش خطر ابتلا به بیماری‌هایی مثل آسم، سکته مغزی و سرطان.

3 روز پیش

درباره خوب یا بد بودن بازی کامپیوتری برای کودکان بحث‌های فراوانی شده است. ما از فواید و مضرات بازی کامپیوتری برای کودکان خواهیم گفت.

4 روز پیش

یکی از مهم‌ترین توانمندی‌های انسان یادگیری و به‌خاطرسپردن چیزهایی است که می‌خواند، می‌بیند یا می‌شنود. دنیای امروز پر از داده‌های مفید و اطلاعات ضروری است

4 روز پیش

اشک‌ریختن یکی از واکنش‌های بدن به شرایطی است که در حال تجربه آن هستیم. گاهی از فرط ناراحتی و استیصال اشکمان ناخودآگاه سرازیر می‌شود و گاهی هم از فرط شادی

۱ هفته پیش

فلفل کاین نوعی فلفل تند است که تندی آن به‌لطف وجود کپسایسین خفیف و متعادل است. این نوع فلفل فواید متعددی برای بدن دارد.

۱ هفته پیش

بنابر پژوهشی کودکان روزانه حدود ۱۱ ساعت را صرف استفاده از رسانه‌های مختلف می‌کنند. پس فرزندانتان را از کودکی با سواد رسانه ای آشنا کنید.

۱ هفته پیش

اینکلوژنهای Etch Channels تونل هایی توخالی شبیه خطوط موازی یا ساختارهای کرم‌مانند نامنظم هستند که در الماس های تراش خورده به ندرت دیده

۱ هفته پیش

برخی مواد شیمیایی در لوازم آرایشی موجب بروز مشکلات سلامتی می‌شوند. فهرستی از مواد تشکیل دهنده لوازم آرایشی و محصولات مراقبتی مضر را ببینید.

۱ هفته پیش

طرح صیانت از همان ابتدا تاکنون واکنش‌های بسیاری را در پی داشته است. راجع به جزئیات این طرح و نظرات کارشناسان مختلف خواهیم گفت.

۱ هفته پیش

بیشتر...