مفاهیم کلیدی علم داده؟ – 6 مرحله دیتا ساینس

منظور از علم داده (Data Science) چیست؟ دیتا ساینس چه کاربردهایی دارد؟ مراحل اجرای علم داده شامل چه گام‌هایی است؟ در دنیای علم داده چه مفاهیم کلیدی وجود دارند؟ با مرکز آموزش‌های تخخصی کاربردی جهاد دانشگاهی صنعتی شریف همراه باشید تا با صفر تا صد دیتا ساینس آشنا شوید و جواب این سوالات را بررسی کنیم.

فهرست مقاله

علم داده چیست؟

6 مرحله دیتا ساینس

مفاهیم کلیدی دنیای علم داده

کاربردهای علم داده

سخن پایانی

علم داده چیست؟ غول دنیای مدرن، دریچه‌ای به سوی آینده

در دنیای امروز که اطلاعات با سرعتی شگفت‌انگیز در حال رشد و تکامل است، علم داده به ابزاری قدرتمند برای درک و تحلیل این حجم عظیم از داده‌ها تبدیل شده است. این علم به ما کمک می‌کند تا از دل انبوهی از اعداد و ارقام، اطلاعات ارزشمندی را استخراج کرده و دریچه‌ای به سوی آینده بگشاییم.

فرض کنید با انبوهی از کتاب‌های نفیس روبرو هستید که هر کدام گنجینه‌ای از دانش را در خود جای داده‌اند. علم داده، همچون کلیدی جادویی، قفل این کتاب‌ها را می‌گشاید و به ما امکان می‌دهد تا از میان انبوه کلمات، مفاهیم کلیدی و کاربردی را استخراج کنیم. اما علم داده دقیقاً چه کاری انجام می‌دهد؟

علم داده، در ساده‌ترین تعریف، به معنای یافتن معنا و دانش از درون داده‌هاست. این علم، با استفاده از روش‌ها و الگوریتم‌های مختلف، به ما کمک می‌کند تا الگوها و روابط پنهان در داده‌ها را کشف کرده و از آنها برای حل مسائل و تصمیم‌گیری‌های آگاهانه استفاده کنیم.

پیشنهاد مطالعه: تفاوت علم داده و تحلیل داده چیست؟

6 مرحله دیتا ساینس

علم داده، فرآیندی گام به گام است که شامل مراحل زیر می‌شود:

1. جمع‌آوری داده‌ها

   اولین قدم در علم داده، جمع‌آوری داده‌های مورد نیاز از منابع مختلف مانند پایگاه‌های داده، سنسورها و شبکه‌های اجتماعی است.

2. پاکسازی داده‌ها

   داده‌های جمع‌آوری شده ممکن است حاوی نویز، خطا و ناسازگاری باشند. در این مرحله، داده‌ها پاکسازی و آماده‌سازی می‌شوند تا برای تجزیه و تحلیل مناسب باشند.

3. تجزیه و تحلیل داده‌ها

   در این مرحله، از روش‌های مختلف آماری و یادگیری ماشین برای تجزیه و تحلیل داده‌ها و کشف الگوها و روابط پنهان در آنها استفاده می‌شود.

4. مدل‌سازی

   با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین، مدل‌هایی از داده‌ها ساخته می‌شود که می‌توانند برای پیش‌بینی، دسته‌بندی و سایر وظایف استفاده شوند.

5. ارزیابی مدل

   عملکرد مدل‌های ساخته شده باید به دقت ارزیابی شود تا از صحت و کارایی آنها اطمینان حاصل شود.

6. استقرار مدل

   مدل‌های نهایی در سیستم‌های مختلف مانند وب‌سایت‌ها، اپلیکیشن‌ها و ماشین‌آلات صنعتی پیاده‌سازی و اجرا می‌شوند.

مفاهیم کلیدی دنیای علم داده

بیایید نگاهی به برخی از مفاهیم کلیدی در دنیای علم داده بیندازیم:

• یادگیری عمیق

  این زیرمجموعه از هوش مصنوعی، از شبکه‌های عصبی مصنوعی برای یادگیری از داده‌ها استفاده می‌کند. این شبکه‌ها، با الهام از ساختار مغز انسان، از لایه‌های مختلفی از نورون‌های مصنوعی تشکیل شده‌اند که می‌توانند با دریافت و پردازش حجم عظیمی از اطلاعات، الگوها و روابط پیچیده را در داده‌ها کشف کنند. برخلاف روش‌های سنتی یادگیری ماشین، که به طور دستی ویژگی‌های کلیدی را از داده‌ها استخراج می‌کنند، یادگیری عمیق به مدل‌ها اجازه می‌دهد تا به طور خودکار این ویژگی‌ها را از داده‌ها یاد بگیرند. این امر منجر به افزایش چشمگیر دقت و کارایی در طیف گسترده‌ای از وظایف، از جمله تشخیص تصویر، پردازش زبان طبیعی، و تشخیص گفتار شده است. برای کسب اطلاعات بیشتر می‌توانید دوره‌ی یادگیری عمیق جهاد دانشگاهی شریف را مشاهده نمایید.

پیشنهاد مطالعه: انواع الگوریتم‌های طبقه بندی (Classification) در یادگیری ماشین

• بیگ دیتا

  به مجموعه داده‌هایی اطلاق می‌شود که از نظر حجم، تنوع و سرعت، بسیار بزرگ و پیچیده هستند. این نوع داده‌ها، به دلیل حجم عظیمشان، با روش‌های سنتی قابل پردازش و تحلیل نیستند. علم داده، با استفاده از ابزارها و تکنیک‌های خاص خود، به ما کمک می‌کند تا از این حجم عظیم از داده‌ها اطلاعات ارزشمندی را استخراج کنیم. برای کسب اطلاعات بیشتر می‌توانید دوره بیگ دیتا جهاد دانشگاهی شریف را مشاهده نمایید.

• داده کاوی

  داده کاوی، فرآیندی است که به کاوش در حجم عظیمی از داده‌ها می‌پردازد تا الگوها، روندها و دانش پنهان در آنها را استخراج کند. این فرآیند مانند گنج‌یابی در انبوه اطلاعات عمل می‌کند و با استفاده از تکنیک‌های مختلف آماری و هوش مصنوعی، اطلاعات ارزشمندی را آشکار می‌سازد که در نگاه اول قابل مشاهده نیستند. در دوره‌ی داده کاوی جهاد دانشگاهی صنعتی شریف، همه این مطالب بررسی خواهند شد.

پیشنهاد مطالعه: ۳۷ تا از پرکاربردترین الگوریتم های داده کاوی

• معاملات الگوریتمی

  معاملات الگوریتمی، که به عنوان معاملات خودکار یا معاملات با الگوریتم نیز شناخته می شود، نوعی از معاملات در بازارهای مالی است که در آن از الگوریتم های کامپیوتری برای اجرای سفارشات خرید و فروش به طور خودکار استفاده می شود. این الگوریتم ها بر اساس مجموعه‌ای از دستورالعمل‌های از پیش تعریف شده عمل می‌کنند که برای شناسایی فرصت‌های معاملاتی و تصمیم گیری در مورد زمان و نحوه انجام معاملات طراحی شده‌اند. یکی از کاربرد های معاملات الگوریتمی، در بازار ارزهای دیجیتال است. ما در جهاد دانشگاهی صنعتی شریف با برگزاری دوره‌ی معاملات الگوریتمی (معاملات هوشمند ارزهای دیجیتال)، فرصت یادگیری را برای علاقمندان به این حوزه فراهم کرده‌ایم.

کاربردهای علم داده

این علم، گویی دستی توانمند، در زمینه‌های مختلف یاریگر انسان است. از بازاریابی و تبلیغات گرفته تا امور مالی، مراقبت‌های بهداشتی و تولید، علم داده نقشی کلیدی در ارتقای کیفیت زندگی و پیشرفت بشر ایفا می‌کند.

• بازاریابی و تبلیغات

  علم داده به شرکت‌ها کمک می‌کند تا مشتریان خود را بهتر بشناسند، کمپین‌های بازاریابی هدفمند را طراحی کنند و بازده تبلیغات خود را افزایش دهند.

• امور مالی

  علم داده به موسسات مالی کمک می‌کند تا ریسک‌ها را ارزیابی کنند، تقلب را شناسایی کنند و محصولات و خدمات جدیدی را به مشتریان خود ارائه دهند.

• مراقبت‌های بهداشتی

  علم داده به پزشکان و محققان کمک می‌کند تا بیماری‌ها را تشخیص دهند، درمان‌های جدید را توسعه دهند و کیفیت خدمات بهداشتی را ارتقا دهند.

• تولید

  علم داده به شرکت‌های تولیدی کمک می‌کند تا فرآیندهای خود را بهینه‌سازی کنند، ضایعات را کاهش دهند و راندمان تولید را افزایش دهند.

• و کاربردهای زیاد دیگر ...

سخن پایانی

علم داده، به عنوان یک علم نوظهور، نقش مهمی در دنیای امروز ایفا می‌کند. این علم، با قدرت تحلیل خود، به ما کمک می‌کند تا از انبوهی از داده‌ها، اطلاعات ارزشمندی را استخراج کرده و برای حل مسائل و ارتقای کیفیت زندگی از آنها استفاده کنیم. جهاد دانشگاهی صنعتی شریف با درک اهمیت علم داده در دنیای امروز، علاوه بر برگزاری دوره‌ی جامع علم داده، دوره‌های مختلفی را نیز در این حوزه برگزار می‌کند. این دوره‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که برای افراد با سطوح مختلف دانش و تجربه مناسب باشند. اگر به دنبال یادگیری این علم قدرتمند هستید، دپارتمان علوم داده جهاد دانشگاهی صنعتی شریف با ارائه دوره‌های آموزشی جامع و تخصصی، در کنار شما خواهد بود.