Sztuczne sieci neuronowe w eksploracji danych: zastosowania, przykłady i zalety

Opublikowany: 2019-11-25

W erze informacji dane stały się złotym pyłem. Towar, którego nie można lekceważyć i jest bardzo cenny. Wydobycie tego zasobu wymaga czasu i wysiłku i istnieje potrzeba zautomatyzowania tego procesu.

Sieci neuronowe znajdują szerokie zastosowanie w obszarach, w których tradycyjne komputery nie radzą sobie zbyt dobrze.

Sieci neuronowe mogą wykrywać, rozumieć i uwzględniać relacje między dużą liczbą zmiennych. Zastosowania sieci neuronowych w świecie rzeczywistym są szerokie. Stało się to niezbędne dla firm, które skutecznie eksplorują i interpretują duże zbiory danych.

Spis treści

Co to jest eksploracja danych?

Data Mining to proces, w którym firmy przekształcają surowe dane w przydatne informacje. Oprogramowanie służy do wyszukiwania wzorców w dużych grupach danych i pomaga firmom w poznawaniu klientów. Możesz tworzyć świadome strategie marketingowe, obniżać koszty i zwiększać sprzedaż.

Oto kilka przykładów tego, jak organizacje wykorzystują eksplorację danych, aby lepiej Ci służyć:

  • Amazon – Lista polecanych produktów, które otrzymujesz po zakupie czegoś na Amazon, jest jednym z najlepszych przykładów uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji. Bez podania odpowiednich danych i wzorców wyodrębnienie tych punktów danych byłoby niemożliwe.
  • Dostawcy usług – Wydobycie i analiza danych, które dostawcy usług mają na temat swoich klientów, daje firmom ocenę prawdopodobieństwa. W ten sposób firmy skupiają się na klientach, którzy są bardziej narażeni na zmianę dostawcy i zapewniają im spersonalizowaną uwagę.
  • Zapobieganie przestępczości — szczegóły dotyczące głównych działań przestępczych, które miały miejsce w przeszłości i dokładne badanie wzorców. Proces ten pomaga sektorowi organów ścigania przewidzieć przyszłe wydarzenia i określić, skąd może pochodzić kolejne zagrożenie.

Co to są sieci neuronowe?

Sposób, w jaki ludzki mózg przetwarza informacje, to sposób, w jaki sztuczne sieci neuronowe (ANN) opierają asymilację danych. W mózgu neurony przetwarzają informacje w postaci sygnałów elektrycznych.

W ten sam sposób SSN otrzymuje informacje od kilku procesorów, które działają równolegle i są ułożone warstwowo.

Surowe dane są odbierane przez pierwszą warstwę, która jest przetwarzana przez połączone ze sobą węzły, posiadające własne reguły i pakiety wiedzy.

Procesor przekazuje go do następnej warstwy jako dane wyjściowe. Wszystkie takie kolejne poziomy procesorów otrzymują dane wyjściowe od swojego poprzednika; dlatego surowe dane nie są przetwarzane za każdym razem.

Sieci neuronowe modyfikują się, ponieważ uczą się samoczynnie po przetworzeniu dodatkowych informacji. Każde łącze między węzłami jest powiązane z wagami.

Preferowany jest strumień wejściowy o większej wadze. Im wyższa waga jednostki, tym większy wpływ na inne. Pomaga w zmniejszeniu przewidywalnych błędów i odbywa się to za pomocą algorytmu gradientu.

Wykorzystanie sztucznych sieci neuronowych w biznesie

Firmy rozumieją teraz, że posiadane przez nie dane mogą pomóc im w dostarczaniu informacji przy podejmowaniu decyzji. Firmy wykorzystują sieci neuronowe, aby wykorzystać zalety strumieni danych.

SSN mają zdolność uczenia się i modelowania relacji nieliniowych. W przeciwieństwie do innych technik przewidywania, nie nakłada ograniczeń na zmienne wejściowe.

Oto jak branże i organizacje wykorzystują sieci neuronowe, aby uzyskać przewagę:

1. Prognozowanie danych

Tradycyjnie modele prognostyczne mają ograniczenia dotyczące danych, a takie problemy są złożone. Jeśli SSN jest stosowana prawidłowo, prognozuje ona bez takich ograniczeń, ponieważ jej zdolność modelowania jest w stanie zdefiniować relacje i wyodrębnić niewidoczne cechy.

2. Charakter – Rozpoznawanie obrazu

Ponieważ SSN może pobierać wiele danych wejściowych i przetwarzać je w złożonych nieliniowych relacjach, są one idealnie przystosowane do rozpoznawania znaków, takich jak pismo odręczne. To z kolei może służyć jako wykrywacz oszustw. To samo dotyczy rozpoznawania obrazów – rozpoznawania twarzy w mediach społecznościowych, wykrywania nowotworów w dziedzinie opieki zdrowotnej i zdjęć satelitarnych w rolnictwie.

Sztuczne sieci neuronowe do eksploracji danych

Sieci neuronowe pomagają w wydobywaniu danych z różnych sektorów, takich jak bankowość, handel detaliczny czy bioinformatyka. Znalezienie informacji ukrytych w danych jest trudne, ale jednocześnie konieczne. Organizacje hurtowni danych mogą wykorzystywać sieci neuronowe do zbierania informacji z zestawów danych.

Pomaga to użytkownikom podejmować bardziej świadome decyzje za pośrednictwem sieci neuronowych. Sieci SSN mogą wykonywać zadania biznesowe przy użyciu uporządkowanych danych. Mogą obejmować śledzenie i dokumentowanie komunikacji w czasie rzeczywistym, a także znajdowanie nowych potencjalnych klientów lub potencjalnych klientów.

W rzeczywistości do niedawna decydenci polegali na danych wyodrębnionych ze zorganizowanych zbiorów danych. Mimo że są one łatwiejsze do analizy, nie zapewniają bardziej dogłębnego wglądu w dane nieustrukturyzowane.

Sieci neuronowe dostarczają informacji, takich jak sprawdzanie „dlaczego” zachowania konkretnego klienta. Przewodnik po sieciach neuronowych

Rzućmy okiem na rzeczywiste przykłady zastosowań sztucznych sieci neuronowych w Data Mining:

1. Opieka zdrowotna

Sieci neuronowe przeanalizowały 100 000 rekordów pacjentów przebywających na Oddziale Intensywnej Opieki Medycznej (OIOM) i nauczyły się wykorzystywać doświadczenie do diagnozowania idealnego przebiegu leczenia. 99% tych zaleceń odpowiadało, a czasem poprawiało decyzję lekarza.

2. Media społecznościowe

Witryny biznesowe i zawodowe na LinkedIn wykorzystują sieci neuronowe do przechwytywania spamu lub obraźliwych treści. LinkedIn używa go również do zrozumienia wszelkiego rodzaju udostępnianych treści, dzięki czemu może stworzyć lepszą rekomendację i parametr wyszukiwania dla swoich członków.

Wniosek

Dzięki możliwości modelowania procesów nieliniowych, sztuczne sieci neuronowe stają się bardziej zaufanym i użytecznym narzędziem. Zagadnienia takie jak klasyfikacja, grupowanie, regresje i rozpoznawanie wzorców to dane nieustrukturyzowane. Są one łatwo rozwiązywane, a decydentom łatwiej jest ocenić drogę naprzód. Co więcej, mogą poczynić bardziej wyrachowane kroki w kierunku przyszłości swojej firmy.

Jeśli interesuje Cię nauka sieci neuronowych, możesz sprawdzić nasz dyplom PG w dziedzinie uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji , który zapewnia praktyczne warsztaty praktyczne, mentor branżowy jeden do jednego, 12 studiów przypadków i zadań, status absolwentów IIIT-B oraz jeszcze.

Czym różnią się sztuczne sieci neuronowe od zwykłych komputerów?

Sztuczne sieci neuronowe działają zupełnie inaczej niż tradycyjne komputery. Sztuczne sieci neuronowe nadal uczą się od nowych instancji, a następnie opracowują reguły. Z drugiej strony normalne komputery mają zaprogramowane zasady i przepisy, które regulują sposób ich działania. Szybkość każdego komputera zależy od funkcji procesora. Zwykłe komputery wymagają dużych procesorów lub czasochłonnej, podatnej na błędy koncepcji procesorów równoległych, podczas gdy sieci neuronowe wymagają użycia wielu dostosowanych chipów zaprojektowanych specjalnie dla aplikacji.

Jak firmy mogą wykorzystać eksplorację danych do zwiększenia sprzedaży?

Celem eksploracji danych jest znalezienie wzorców i trendów, które mogą pomóc firmie zarobić więcej pieniędzy. Eksploracja danych może być wykorzystywana przez firmy do lokalizowania swoich idealnych klientów. Można to osiągnąć poprzez zbadanie historycznej sprzedaży i transakcji każdego klienta w celu wyciągnięcia istotnych wniosków. W tym podejściu eksploracja danych może zostać wykorzystana do zwiększenia sprzedaży w dowolnej firmie. Algorytmy komputerowe mogą rejestrować wszystko, od wieku i płci klienta po ocenę kredytową i historię zakupów. Oprogramowanie analityczne może również znaleźć trendy w zachowaniach konsumentów, które mogą zwiększyć sprzedaż, dzięki starannemu przeanalizowaniu tych danych.

Absolutnie każdy rodzaj funkcji nieliniowej może być poznany przez sztuczne sieci neuronowe i dlatego są one również znane jako aproksymatory funkcji uniwersalnych. Funkcja aktywacji jest jednym z kluczowych powodów uniwersalnego przybliżenia. Nieliniowe cechy sieci są wprowadzane za pomocą funkcji aktywacji. Wspiera to sieć w nauce wszelkich skomplikowanych relacji wejścia-wyjścia.