Когда в работу с большими данными вступает машинное обучение, игра выходит на новый уровень. Рассказываем, как и зачем методы Machine Learning применяется в сфере Big Data. Обсудить

Что такое большие данные?

Big Data – область, в которой рассматриваются различные способы систематического извлечения полезных для решения бизнес-задач знаний из больших объемов данных. Для этого существуют различные механические или алгоритмические процессы получения оперативной информации. Специалисты по Big Data работают с сырыми неструктурированными данными, результаты анализа которых используются для поддержки принятия решений. Аналитика включает проверку, преобразование, очистку и моделирование данных.

Анализ больших данных – относительно новая, но довольно востребованная сфера рынка труда. Спрос на специалистов в этой области постоянно растет. Big Data – это наборы данных очень больших размеров, которые также характеризуются многообразием и высокой скоростью обновления. Аналитик Big Data – специалист, который выявляет и исследует закономерности в данных с помощью специальных программных средств.

5V больших данных

Работа с большими данными строится вокруг пяти основных принципов (c англ. V’s of Big Data: Volume, Velocity, Variety, Veracity, Value):

1. Объем: количество собираемой компаниями информации действительно огромно, поэтому ее объем становится критическим фактором в аналитике.
2. Скорость: практически все происходящее вокруг нас (поисковые запросы, социальные сети и т. д.) очень быстро генерирует новые данные, многие из которых могут быть использованы в бизнес-решениях.
3. Разнообразие: генерируемая информация неоднородна и может быть представлена в различных форматах, таких, например, как видео, текст, базы данных, числа, сенсорные данные и т. д. Понимание типов больших данных является ключевым фактором для раскрытия их ценности.
4. Достоверность: данные высокой достоверности содержат много записей, которые ценны для анализа и которые вносят значимый вклад в общие результаты. Данные с низкой достоверностью содержат высокий процент бессмысленной информации, которая называется шумом.
5. Ценность: возможность трансформировать большие данные в бизнес-решения.

Откуда получают большие данные

Информация собирается из самых разных источников. Рядовые пользователи осуществляют в онлайне множество действий, от деловых коммуникаций до покупок и общения в социальных сетях. Миллиарды подключенных устройств и встроенных систем по всему миру также ежедневно создают, собирают и совместно используют данные Интернета вещей.

Некоторые из основных источников Big Data:

• Социальные сети;
• Облачные Хранилища;
• Веб-страницы;
• Интернет вещей.

Интеллектуальный анализ и аналитика – два ключевых метода работы с большими данными. Интеллектуальный анализ включает сбор информации и применение к ней логических рассуждений. Сортировка и аналитика данных позволяют выявить скрытые закономерности и идеи, которые могут стать источником инсайтов для принятия решений практически в каждой отрасли. Например, с помощью идентификации паттернов и прогнозной аналитики.

Что такое машинное обучение?

Машинное обучение исследует построение и оптимизацию алгоритмов, задача которых – прогнозирование непредвиденных/будущих данных. В сочетании с возможностями облачных вычислений оно обеспечивает гибкость обработки и интеграции больших объемов данных вне зависимости от источника.

Алгоритмы машинного обучения могут быть применены к каждому этапу работы с большими данными, включая следующие:

• Сегментацию данных;
• Анализ данных;
• Моделирование.

Пройдя эти этапы, можно получить общую картину с инсайтами и паттернами, которые позже классифицируются и упаковываются в понятный формат. Слияние машинного обучения и больших данных – бесконечный цикл. Созданные алгоритмы отслеживаются и совершенствуются в течение времени по мере поступления информации в систему. Подробнее о том, как с помощью теории вероятностей и статистики, математического анализа и линейной алгебры создаются и развиваются новые алгоритмы машинного обучения мы уже писали.

Как машинное обучение применяется в Big Data?

В контексте больших данных машинное обучение используется, чтобы идти в ногу с постоянно растущим и меняющимся потоком информации. Алгоритмы машинного обучения определяют поступающие данные и выявляют связанные с ними закономерности, которые впоследствии преобразуются в ценные идеи и могут быть внедрены в бизнес-операции для автоматизации некоторых аспектов процесса принятия решений.

Примеры применения алгоритмов МО для больших данных

Автоматизация Маркетинга

Автоматизировать работу с клиентами, сделать ее более гибкой, устранить болевые точки и создать бесшовную связь между всеми каналами, будь то обмен сообщениями или брендинг – основная ценность применения машинного обучения в маркетинге.

Целевая аудитория – это краеугольный камень любого бизнеса. Каждое предприятие должно понимать рынок, на который оно хочет ориентироваться. Машинное обучение использует контролируемые и неконтролируемые алгоритмы для точной интерпретации потребительских паттернов и поведения. Опираясь на машинное обучение и большие данные, автоматизация маркетинга может использовать анализ тональности текста, сегментацию клиентов и прямой маркетинг, с помощью персонализированных сообщений для удовлетворения потребностей клиентов. СМИ и индустрия развлечений используют машинное обучение, чтобы понять симпатии и антипатии аудитории и предложить ей подходящий контент.

Анализ тональности текста

Анализ тональности текста – мощный инструмент для запуска нового продукта или внедрения новых функций. Тренированные на больших данных модели машинного обучения позволяют с высокой точностью предсказать реакцию клиентов: полюбят ли они продукт или полностью проигнорируют его. Предсказание результатов возможно в самом начале разработки продукта! Это позволяет изменить дизайн или маркетинговую стратегию в соответствии с потребностями рынка.

Рекомендательные системы

Составление обоснованных рекомендаций по продукту сопоставимо с искусством: оно требует тонкости и надежной комбинации методов машинного обучения с большими данными.

Машинное обучение на больших данных лучше всего использовать в рекомендательных механизмах: для воздействия на пользовательский опыт оно сочетает контекст с прогнозами поведения, давая компаниям возможность формировать эффективные предложения для клиентов

Чтобы создать хорошую рекомендацию по продукту, система должна иметь четкое представление о желаниях и потребностях как клиента, так и компании. Большая часть этой информации может быть собрана из активности в социальных сетях, веб-форм, истории местоположений и множества других источников. Сопоставляя данные с конкретными уникальными потребностями человека и активностью других клиентов, основанные на машинном обучении рекомендательные системы обеспечивают бизнесу автоматизированный маркетинговый процесс. Например, Netflix широко их использует, чтобы предложить правильный контент зрителям.

Регулирование рисков

Благодаря быстрому развитию сбора данных и вычислительной мощности, машинное обучение становится неотъемлемой частью принятия бизнес-решений. Его применение в управлении рисками, заложило основы для нового поколения более совершенных моделей прогнозирования.

Регулирование рисков – одна из самых востребованных областей применения машинного обучения и больших данных. К примеру, их использование для автоматизации банковского скоринга и цифровизации ключевых этапов создания стоимости кредита могут значительно снизить затраты финансовой организации. Наиболее полезными методами машинного обучения в этой области являются регрессии, деревья решений и нейронные сети.

Расшифровка паттернов

Машинное обучение эффективно в отраслях, где понимание потребительских моделей может привести к крупным прорывам. В таких сферах, например, как здравоохранение и фармацевтика, где приходится иметь дело с большим количеством данных. Методы машинного обучения выявляют заболевания на начальной стадии и позволяют больницам лучше управлять услугами, анализируя прошлые отчеты о состоянии здоровья, патологические отчеты и истории болезней пациентов. Это улучшает диагностику, а в долгосрочной перспективе стимулирует медицинские исследования.

Прогнозная аналитика

Алгоритмы машинного обучения используют большие данные для изучения будущих тенденций и их прогнозирования для бизнеса. Прогнозная аналитика широко используется в автомобильной промышленности: она позволяет производителям отслеживать поломки и обмениваться важной информацией о неисправностях автомобилей.

***

Мы рассмотрели возможности и сферы применения машинного обучения в больших данных. Если вы еще не определились со специализацией, начните с базового онлайн-курса «Библиотеки программиста» по математике в Data Science. Без царицы наук в этой области обойтись не получится, а с помощью опытных преподавателей из ведущих вузов страны получить знания намного проще, чем самостоятельно по книгам. Также ведется запись и на продвинутый курс. Удачи в освоении востребованной профессии!

Интересно, хочу попробовать