2006年，英國數(shù)學(xué)家Clive Humbly和Tesco俱樂部卡的設(shè)計師創(chuàng)造了“數(shù)據(jù)就是新油(Data is the new oil)”這句話。他說：

“數(shù)據(jù)是新的石油。它很有價值，但如果未經(jīng)提煉就不能使用。它必須轉(zhuǎn)變?yōu)樘烊粴?，塑料，化學(xué)品等，以創(chuàng)造一個有價值的實體驅(qū)動盈利的活動; 所以，必須對數(shù)據(jù)進行分解和分析，才能使其具有價值?！?/em>

在本文中，我將首先介紹數(shù)據(jù)科學(xué)中的基本原理，一般過程和問題類型。

數(shù)據(jù)科學(xué)是一個多學(xué)科領(lǐng)域。它是以下領(lǐng)域之間的交集：

• 商業(yè)知識
• 機器學(xué)習(xí)
• 計算機編程

我們的重點將是簡化數(shù)據(jù)科學(xué)的機器學(xué)習(xí)方面。在本文中，我將首先介紹數(shù)據(jù)科學(xué)中的原理，一般過程和問題類型。

關(guān)鍵原理

• 數(shù)據(jù)是一項戰(zhàn)略資產(chǎn)：這一概念是一種組織心態(tài)。要問的問題是：“我們是否正在使用我們收集和存儲的所有數(shù)據(jù)資產(chǎn)？我們能從中獲取有意義的見解嗎？“ 我確信這些問題的答案都是“不”。云計算的公司本質(zhì)上是數(shù)據(jù)驅(qū)動的，將數(shù)據(jù)視為戰(zhàn)略資產(chǎn)是他們的心理，這種心態(tài)對大多數(shù)組織都無效。
• 信息提取的系統(tǒng)過程：需要有一個有條理的過程來從數(shù)據(jù)中提取見解。這個過程應(yīng)該有清晰明確的階段，并有明確的可交付成果?？缧袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)挖掘流程（CRISP-DM）就是這樣一個過程。
• 沉浸在數(shù)據(jù)中：組織需要投資于對數(shù)據(jù)充滿熱情的人。將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為見解并不是魔法，他們需要了解數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的價值，他們需要能夠連接數(shù)據(jù)，技術(shù)和業(yè)務(wù)的人員。
• 不確定性因素：數(shù)據(jù)科學(xué)不是靈丹妙藥，它不是一個水晶球。與報告和KPI一樣，它是決策促成因素。數(shù)據(jù)科學(xué)是一種工具，而不是結(jié)束的手段，它不屬于絕對領(lǐng)域，它屬于概率領(lǐng)域，管理者和決策者需要接受這一事實。他們需要在決策過程中接受量化的不確定性，如果組織采用失敗的快速學(xué)習(xí)方法，這種不確定性只能根深蒂固。只有組織選擇實驗文化，它才會蓬勃發(fā)展。
• BAB原則：我認為這是最重要的原則。許多數(shù)據(jù)科學(xué)文獻的重點是模型和算法，這個等式?jīng)]有商業(yè)背景。業(yè)務(wù)分析 - 業(yè)務(wù)（BAB）是強調(diào)業(yè)務(wù)部分的原則，將它們置于業(yè)務(wù)環(huán)境中是至關(guān)重要的。定義業(yè)務(wù)問題，使用分析來解決它。將輸出集成到業(yè)務(wù)流程中。BAB。

處理

根據(jù)第二條原則，現(xiàn)在讓我強調(diào)一下數(shù)據(jù)科學(xué)的過程部分。以下是一個典型的數(shù)據(jù)科學(xué)項目的階段：

1.定義業(yè)務(wù)問題

阿爾伯特愛因斯坦曾引用“每件事都應(yīng)該盡可能地簡單，但不能越簡單越好”。這句話是定義業(yè)務(wù)問題的關(guān)鍵。需要開發(fā)和構(gòu)建問題陳述，需要建立明確的成功標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)我的經(jīng)驗，業(yè)務(wù)團隊忙于處理他們的操作任務(wù)。這并不意味著他們沒有需要解決的挑戰(zhàn)。頭腦風(fēng)暴會議，研討會和訪談可以幫助發(fā)現(xiàn)這些挑戰(zhàn)并提出假設(shè)。讓我用一個例子來說明這一點。讓我們假設(shè)一家電信公司由于客戶群減少而導(dǎo)致其同比收入下降。在這種情況下，業(yè)務(wù)問題可能定義為：

• 該公司需要通過定位新的細分市場和減少客戶流失來擴大客戶群。

2.分解為機器學(xué)習(xí)任務(wù)

業(yè)務(wù)問題一旦定義，就需要分解為機器學(xué)習(xí)任務(wù)。讓我們詳細說明我們在上面設(shè)置的示例。如果組織需要通過定位新的細分市場并減少客戶流失來擴大客戶群，那么我們?nèi)绾螌⑵浞纸鉃闄C器學(xué)習(xí)問題？以下是分解的示例：

• 將客戶流失率降低x％。
• 為目標(biāo)市場確定新的客戶群。

3.數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

一旦我們定義了業(yè)務(wù)問題并將其分解為機器學(xué)習(xí)問題，我們就需要深入研究數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)理解應(yīng)該明確手頭的問題。它應(yīng)該有助于我們制定正確的分析策略。需要注意的關(guān)鍵事項是數(shù)據(jù)來源，數(shù)據(jù)質(zhì)量，數(shù)據(jù)偏差等。

4.探索性數(shù)據(jù)分析

宇航員穿越宇宙的未知。同樣，數(shù)據(jù)科學(xué)家遍歷數(shù)據(jù)模式的未知，窺探其特征的奧秘并制定出未被探索的內(nèi)容。探索性數(shù)據(jù)分析（EDA）是一項令人興奮的任務(wù)。我們可以更好地理解數(shù)據(jù)，研究其中的細微差別，發(fā)現(xiàn)隱藏的模式，開發(fā)新特性并制定建模策略。

5.建模

在EDA之后，我們進入建模階段。在這里，我們根據(jù)具體的機器學(xué)習(xí)問題，我們應(yīng)用有用的算法，如回歸，決策樹，隨機森林等。

6.部署和評估

最后，對所開發(fā)的模型進行了部署。它們被持續(xù)監(jiān)測，以觀察它們在現(xiàn)實世界中的行為，并據(jù)此進行校準(zhǔn)。

通常，建模和部署部分僅占工作量的20％。80％的工作是接觸數(shù)據(jù)，探索數(shù)據(jù)并理解數(shù)據(jù)。

機器學(xué)習(xí)問題類型

一般來說，機器學(xué)習(xí)有兩種任務(wù)：

監(jiān)督學(xué)習(xí)

監(jiān)督學(xué)習(xí)是一種機器學(xué)習(xí)任務(wù)，其中存在已定義的目標(biāo)。從概念上講，建模者將監(jiān)督機器學(xué)習(xí)模型以實現(xiàn)特定目標(biāo)。監(jiān)督學(xué)習(xí)可以進一步分為兩類：

回歸

回歸是機器學(xué)習(xí)任務(wù)的主力。它們用于估計或預(yù)測數(shù)值變量?；貧w模型的幾個例子可以是：

• 下個季度潛在收入的預(yù)測？
• 明年能夠完成多少筆交易？

分類

顧名思義，分類模型對某些事物進行了分類。估計哪個最合適。分類模型經(jīng)常用于所有類型的應(yīng)用程序。分類模型的例子很少：

• 垃圾郵件過濾是分類模型的流行實現(xiàn)。在這里，根據(jù)特定特征，每個傳入的電子郵件都被歸類為垃圾郵件或非垃圾郵件。
• 客戶流失預(yù)測是分類模型的另一個重要應(yīng)用。在電信公司中廣泛使用的流失模型可以對給定客戶是否會流失（即停止使用服務(wù)）進行分類。

無監(jiān)督學(xué)習(xí)

無監(jiān)督學(xué)習(xí)是一類沒有目標(biāo)的機器學(xué)習(xí)任務(wù)。由于無監(jiān)督學(xué)習(xí)沒有任何特定目標(biāo)，因此有時難以解釋其產(chǎn)生的結(jié)果。有許多類型的無監(jiān)督學(xué)習(xí)任務(wù)。關(guān)鍵是：

• 聚類：聚類是將類似事物組合在一起的過程?？蛻艏毞质褂镁垲惙椒?。
• 關(guān)聯(lián)：關(guān)聯(lián)是一種尋找經(jīng)常相互匹配的產(chǎn)品的方法。零售市場分析使用關(guān)聯(lián)方法將產(chǎn)品捆綁在一起。
• 預(yù)測：預(yù)測用于發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)項之間的連接。Facebook，亞馬遜和Netflix采用的推薦引擎大量使用鏈接預(yù)測算法來分別向我們推薦朋友、要購買的商品和電影。
• 數(shù)據(jù)簡化：數(shù)據(jù)簡化方法用于簡化從許多特征到少數(shù)特征的數(shù)據(jù)集。它使用具有許多屬性的大型數(shù)據(jù)集，并找到用更少的屬性表示它們的方法。

機器學(xué)習(xí)任務(wù)從模型到算法

一旦我們將業(yè)務(wù)問題分解為機器學(xué)習(xí)任務(wù)，一個或多個算法就可以解決給定的機器學(xué)習(xí)任務(wù)。通常，模型是在多種算法上訓(xùn)練的。選擇提供最佳結(jié)果的算法或算法集用于部署。

Azure Machine Learning具有30多種預(yù)先構(gòu)建的算法，可用于訓(xùn)練機器學(xué)習(xí)模型。

結(jié)論

數(shù)據(jù)科學(xué)是一個廣闊的領(lǐng)域。這是一個令人興奮的領(lǐng)域。這是一門藝術(shù)，這是一門科學(xué)。在本文中，我們剛剛探討了冰山的表面。如果不知道“為什么”，那么“如何”將是徒勞的。在隨后的文章中，我們將探討機器學(xué)習(xí)的“原理”。