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數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)分析

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目錄

數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)分析

一.?dāng)?shù)據(jù)的本質(zhì)

二.什么是數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析

三.?dāng)?shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析有什么區(qū)別

案例及應(yīng)用

1. 基于分類模型的案例

2. 基于預(yù)測模型的案例

3. 基于關(guān)聯(lián)分析的案例

4. 基于聚類分析的案例

5. 基于異常值分析的案例

6. 基于協(xié)同過濾的案例

7. 基于社會網(wǎng)絡(luò)分析的案例

8. 基于文本分析的案例

結(jié)語


數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)分析

在當(dāng)今數(shù)字化的時代,數(shù)據(jù)成為了我們生活和工作中不可或缺的一部分。數(shù)據(jù)的價值在于其所蘊含的信息,而數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析則成為了解讀這些信息、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的重要工具。在探討數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析的概念之前,我們首先需要明確什么是數(shù)據(jù)。

一.?dāng)?shù)據(jù)的本質(zhì)

不談數(shù)據(jù),就無以談大數(shù)據(jù)挖掘和大數(shù)據(jù)分析,因此,我們先說一下什么是數(shù)據(jù)。

簡單來說,數(shù)據(jù)就是觀測值。無論是從傳感器采集的實時數(shù)據(jù),還是從用戶填寫的表單,數(shù)據(jù)都是我們觀察世界、獲取信息的途徑之一。盡管數(shù)據(jù)形式各異,但它們都是我們對現(xiàn)實世界的一種記錄和反映。

二.什么是數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析

1、數(shù)據(jù)挖掘(Data Mining)

數(shù)據(jù)挖掘是指對大規(guī)模數(shù)據(jù)進行分析,以發(fā)現(xiàn)其中潛在的模式、規(guī)律或關(guān)聯(lián)性的過程。其目的在于從數(shù)據(jù)中提取有價值的信息,以支持決策制定、預(yù)測未來趨勢等。數(shù)據(jù)挖掘涉及多種技術(shù)和方法,包括機器學(xué)習(xí)、統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等。

2、數(shù)據(jù)分析(Data Analysis)

數(shù)據(jù)分析是指對數(shù)據(jù)進行收集、清洗、轉(zhuǎn)換和建模等處理,以獲得對問題的洞察和理解的過程。數(shù)據(jù)分析旨在揭示數(shù)據(jù)背后的意義,為決策提供支持和指導(dǎo)。它可以采用多種統(tǒng)計和計算方法,如描述性統(tǒng)計、推斷統(tǒng)計、預(yù)測分析等。

三.?dāng)?shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析有什么區(qū)別

盡管數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析都是處理數(shù)據(jù)的過程,但它們在方法和目的上有所不同。

  • 數(shù)據(jù)挖掘關(guān)注于從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)新的知識和模式,以及對數(shù)據(jù)的價值進行評估。它更注重于對數(shù)據(jù)的探索性分析和發(fā)現(xiàn)性研究,以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)背后的潛在規(guī)律。

  • 數(shù)據(jù)分析更側(cè)重于對數(shù)據(jù)進行解釋和理解,以及為特定問題提供解決方案或預(yù)測。它通?;谝延械睦碚摶蚣僭O(shè),利用統(tǒng)計方法或建模技術(shù)對數(shù)據(jù)進行分析和解釋。

案例及應(yīng)用

1. 基于分類模型的案例

(1)垃圾郵件的分類與判斷

通過文本挖掘技術(shù),采用樸素貝葉斯等分類算法,對郵件內(nèi)容進行分析,判斷其是否為垃圾郵件。這種方法可以幫助郵箱系統(tǒng)提高垃圾郵件過濾的效率,提升用戶體驗。

垃圾郵件過濾是一種常見的分類問題。除了樸素貝葉斯分類器外,還可以使用支持向量機(SVM)、隨機森林(Random Forest)等機器學(xué)習(xí)算法。此外,近年來,深度學(xué)習(xí)模型如循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RNN)和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)也被應(yīng)用于垃圾郵件分類,因其在處理序列數(shù)據(jù)和文本數(shù)據(jù)方面的優(yōu)勢。

一般來說,判斷郵件是否屬于垃圾郵件,應(yīng)該包含以下幾個步驟。

第一,把郵件正文拆解成單詞組合,假設(shè)某篇郵件包含100個單詞。

第二,根據(jù)貝葉斯條件概率,計算一封已經(jīng)出現(xiàn)了這100個單詞的郵件,屬于垃圾郵件的概率和正常郵件的概率。如果結(jié)果表明,屬于垃圾郵件的概率大于正常郵件的概率。那么該郵件就會被劃為垃圾郵件。

(2)醫(yī)學(xué)上的腫瘤判斷

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,腫瘤判斷的分類模型可能采用傳統(tǒng)的機器學(xué)習(xí)算法,如支持向量機、決策樹和隨機森林等,也可能采用深度學(xué)習(xí)模型,如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)和循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RNN)。特別是深度學(xué)習(xí)模型在醫(yī)學(xué)影像診斷領(lǐng)域取得了巨大成功,能夠從醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)中提取高級特征,幫助醫(yī)生做出更準確的診斷。

利用機器學(xué)習(xí)模型,對腫瘤細胞的特征進行提取和分析,以區(qū)分惡性腫瘤和良性腫瘤。這有助于醫(yī)生在病理診斷中提高準確性和效率,為患者的治療提供更好的支持。

如何操作?通過分類模型識別。簡言之,包含兩個步驟。首先,通過一系列指標(biāo)刻畫細胞特征,例如細胞的半徑、質(zhì)地、周長、面積、光滑度、對稱性、凹凸性等等,構(gòu)成細胞特征的數(shù)據(jù)。其次,在細胞特征寬表的基礎(chǔ)上,通過搭建分類模型進行腫瘤細胞的判斷。

2. 基于預(yù)測模型的案例

(1)紅酒品質(zhì)的判斷

通過收集紅酒樣本的化學(xué)特性數(shù)據(jù),構(gòu)建分類回歸樹模型,預(yù)測和判斷紅酒的品質(zhì)和等級。這種方法可以為釀酒企業(yè)提供指導(dǎo),優(yōu)化生產(chǎn)工藝,提升產(chǎn)品品質(zhì)。

除了回歸樹模型,還可以嘗試其他回歸算法,如線性回歸、嶺回歸和梯度提升回歸等。此外,可以考慮使用集成學(xué)習(xí)方法,如Bagging和Boosting,以提高模型的預(yù)測性能。

如何判斷鑒紅酒的品質(zhì)呢?

第一步,收集很多紅酒樣本,整理檢測他們的化學(xué)特性,例如酸性、含糖量、氯化物含量、硫含量、酒精度、PH值、密度等等。 第二步,通過分類回歸樹模型進行預(yù)測和判斷紅酒的品質(zhì)和等級。

(2)搜索引擎的搜索量和股價波動

研究互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵詞的搜索量與公司股價的相關(guān)性,利用這一信息預(yù)測股價的波動和趨勢。這種方法可以幫助投資者制定更有效的投資策略,降低風(fēng)險,獲取更高的收益。

除了傳統(tǒng)的時間序列預(yù)測模型,還可以使用情感分析技術(shù),分析搜索關(guān)鍵詞的情感傾向,并將其納入預(yù)測模型中。另外,可以考慮使用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型,挖掘搜索引擎中用戶行為數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性,從而更準確地預(yù)測股價波動。

3. 基于關(guān)聯(lián)分析的案例

(1)沃爾瑪?shù)钠【颇虿?/strong>:

沃爾瑪發(fā)現(xiàn)將啤酒和尿布擺放在一起能夠增加兩者的銷量。這種關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)了消費者購買行為中的關(guān)聯(lián)性,為超市提供了更好的銷售策略。

啤酒尿布主要講的是產(chǎn)品之間的關(guān)聯(lián)性,如果大量的數(shù)據(jù)表明,消費者購買A商品的同時,也會順帶著購買B產(chǎn)品。那么A和B之間存在關(guān)聯(lián)性。在超市中,常常會看到兩個商品的捆綁銷售,很有可能就是關(guān)聯(lián)分析的結(jié)果。

除了傳統(tǒng)的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘方法,還可以考慮使用序列模式挖掘(Sequential Pattern Mining)技術(shù),發(fā)現(xiàn)啤酒和尿布購買的序列模式,以及它們之間的時間間隔關(guān)系。此外,可以嘗試基于圖的關(guān)聯(lián)分析方法,構(gòu)建商品之間的關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò),從而挖掘出更復(fù)雜的關(guān)聯(lián)規(guī)則。

4. 基于聚類分析的案例

(1)零售客戶細分

通過聚類分析,將零售客戶劃分為不同的群體,針對不同群體的消費特點和偏好,精準地進行產(chǎn)品設(shè)計和營銷策略。

除了傳統(tǒng)的聚類算法,如K均值聚類和層次聚類,還可以考慮使用密度聚類(Density-based Clustering)方法,發(fā)現(xiàn)具有不同密度的客戶群體。此外,可以將聚類分析與關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘相結(jié)合,發(fā)現(xiàn)不同客戶群體之間的購買行為模式和關(guān)聯(lián)規(guī)則。

例如,針對商業(yè)銀行中的零售客戶進行細分,基于零售客戶的特征變量(人口特征、資產(chǎn)特征、負債特征、結(jié)算特征),計算客戶之間的距離。然后,按照距離的遠近,把相似的客戶聚集為一類,從而有效的細分客戶。將全體客戶劃分為諸如,理財偏好者、基金偏好者、活期偏好者、國債偏好者、風(fēng)險均衡者、渠道偏好者等。

5. 基于異常值分析的案例

(1)支付中的交易欺詐偵測

利用異常值分析技術(shù),檢測支付交易中的異常行為,防止欺詐行為的發(fā)生,保護用戶的資產(chǎn)安全。

除了基于規(guī)則庫和模型的方法,還可以考慮使用無監(jiān)督學(xué)習(xí)方法,如基于密度的離群點檢測(DBSCAN)和孤立森林(Isolation Forest),發(fā)現(xiàn)支付交易中的異常行為。另外,可以使用時間序列異常檢測方法,發(fā)現(xiàn)支付交易數(shù)據(jù)中的時間序列異常模式。

采用支付寶支付時,或者刷信用卡支付時,系統(tǒng)會實時判斷這筆刷卡行為是否屬于盜刷。通過判斷刷卡的時間、地點、商戶名稱、金額、頻率等要素進行判斷。這里面基本的原理就是尋找異常值。如果您的刷卡被判定為異常,這筆交易可能會被終止。

異常值的判斷,應(yīng)該是基于一個欺詐規(guī)則庫的??赡馨瑑深愐?guī)則,即事件類規(guī)則和模型類規(guī)則。第一,事件類規(guī)則,例如刷卡的時間是否異常(凌晨刷卡)、刷卡的地點是否異常(非經(jīng)常所在地刷卡)、刷卡的商戶是否異常(被列入黑名單的套現(xiàn)商戶)、刷卡金額是否異常(是否偏離正常均值的三倍標(biāo)準差)、刷卡頻次是否異常(高頻密集刷卡)。第二,模型類規(guī)則,則是通過算法判定交易是否屬于欺詐。一般通過支付數(shù)據(jù)、賣家數(shù)據(jù)、結(jié)算數(shù)據(jù),構(gòu)建模型進行分類問題的判斷。

6. 基于協(xié)同過濾的案例

(1)電商猜你喜歡和推薦引擎

通過協(xié)同過濾算法,分析用戶的購買歷史和行為,向用戶推薦個性化的商品,提升用戶購物體驗。

除了傳統(tǒng)的協(xié)同過濾算法,還可以考慮使用基于深度學(xué)習(xí)的推薦系統(tǒng),如基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同過濾方法和基于深度學(xué)習(xí)的矩陣分解方法。此外,可以將協(xié)同過濾與內(nèi)容推薦相結(jié)合,提高推薦系統(tǒng)的個性化程度。

一般來說,電商的“猜你喜歡”(即推薦引擎)都是在協(xié)同過濾算法(Collaborative Filter)的基礎(chǔ)上,搭建一套符合自身特點的規(guī)則庫。即該算法會同時考慮其他顧客的選擇和行為,在此基礎(chǔ)上搭建產(chǎn)品相似性矩陣和用戶相似性矩陣。基于此,找出最相似的顧客或最關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品,從而完成產(chǎn)品的推薦。

7. 基于社會網(wǎng)絡(luò)分析的案例

(1)電信中的種子客戶

通過分析客戶的通話記錄和關(guān)系網(wǎng)絡(luò),識別出具有影響力的種子客戶,幫助電信公司實現(xiàn)產(chǎn)品推廣和營銷。

除了傳統(tǒng)的社會網(wǎng)絡(luò)分析方法,如節(jié)點中心性分析和社區(qū)檢測,還可以考慮使用動態(tài)社會網(wǎng)絡(luò)分析方法,分析客戶在不同時間點的影響力和關(guān)系變化。此外,可以將社會網(wǎng)絡(luò)分析與傳播模型相結(jié)合,研究信息在社會網(wǎng)絡(luò)中的傳播路徑和影響力傳播規(guī)律。

基于通話記錄,可以構(gòu)建客戶影響力指標(biāo)體系。采用的指標(biāo),大概包括如下,一度人脈、二度人脈、三度人脈、平均通話頻次、平均通話量等?;谏鐣绊懥?,分析的結(jié)果表明,高影響力客戶的流失會導(dǎo)致關(guān)聯(lián)客戶的流失。其次,在產(chǎn)品的擴散上,選擇高影響力客戶作為傳播的起點,很容易推動新套餐的擴散和滲透 此外,社會網(wǎng)絡(luò)在銀行(擔(dān)保網(wǎng)絡(luò))、保險(團伙欺詐)、互聯(lián)網(wǎng)(社交互動)中也都有很多的應(yīng)用和案例。

8. 基于文本分析的案例

(1)字符識別:掃描王APP

通過文本分析和圖像識別技術(shù),將紙質(zhì)文檔掃描成電子文檔,提高工作效率和便利性。

除了基于傳統(tǒng)的特征提取和機器學(xué)習(xí)方法,還可以考慮使用深度學(xué)習(xí)模型,如循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RNN)和長短期記憶網(wǎng)絡(luò)(LSTM),實現(xiàn)端到端的字符識別。此外,可以將字符識別與自然語言處理技術(shù)相結(jié)合,提取文本信息的語義特征,從而提高字符識別的準確性。

字符識別的大概原理如下,以字符S為例。

第一,把字符圖像縮小到標(biāo)準像素尺寸,例如1216。注意,圖像是由像素構(gòu)成,字符圖像主要包括黑、白兩種像素。 第二,提取字符的特征向量。如何提取字符的特征,采用二維直方圖投影。就是把字符(1216的像素圖)往水平方向和垂直方向上投影。水平方向有12個維度,垂直方向有16個維度。這樣分別計算水平方向上各個像素行中黑色像素的累計數(shù)量、垂直方向各個像素列上的黑色像素的累計數(shù)量。從而得到水平方向12個維度的特征向量取值,垂直方向上16個維度的特征向量取值。這樣就構(gòu)成了包含28個維度的字符特征向量。 第三,基于前面的字符特征向量,通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí),從而識別字符和有效分類。

(2)文學(xué)著作與統(tǒng)計:紅樓夢歸屬

這是非常著名的一個爭論,懸而未決。對于紅樓夢的作者,通常認為前80回合是曹雪芹所著,后四十回合為高鶚?biāo)鶎?。其實主要問題,就是想確定,前80回合和后40回合是否在遣詞造句方面存在顯著差異。

簡單來說,就是利用統(tǒng)計分析方法,研究《紅樓夢》前后80回的文學(xué)風(fēng)格差異,探討其歸屬問題。這種方法可以為文學(xué)研究提供客觀的分析手段。

結(jié)語

數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析是數(shù)字化時代的重要工具,它們不僅可以幫助我們發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)背后的規(guī)律和價值,還可以為決策制定和問題解決提供支持。在日常生活和各行各業(yè)中,數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用已經(jīng)變得無處不在,我們需要不斷學(xué)習(xí)和掌握相關(guān)的知識和技能,以適應(yīng)這個信息爆炸的時代。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-860632.html

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    2024年02月05日
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  • 【Python】數(shù)據(jù)分析+數(shù)據(jù)挖掘——探索Pandas中的數(shù)據(jù)篩選

    【Python】數(shù)據(jù)分析+數(shù)據(jù)挖掘——探索Pandas中的數(shù)據(jù)篩選

    當(dāng)涉及數(shù)據(jù)處理和分析時,Pandas是Python編程語言中最強大、靈活且廣泛使用的工具之一。Pandas提供了豐富的功能和方法,使得數(shù)據(jù)的選擇、篩選和處理變得簡單而高效。在本博客中,我們將重點介紹Pandas中數(shù)據(jù)篩選的關(guān)鍵知識點,包括條件索引、邏輯操作符、 query() 方法以及

    2024年02月15日
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