京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
备好数据后,数据科学家还要做什么
在这个数据科学越来越火的时代,数据科学家的工作到底是怎样的呢?
数据科学越来越火,很多人都想转行入坑数据科学家,这当然是好事。可是很多人都以为数据科学、机器学习等等流行词对应的工作,就是把数据塞进Sckit-Learn这个算法库里而已。
事实远远没有那么简单,下面我带大家走进真实的数据科学世界。
让我们从数据搜集完成后开始讲起。
问题阐述
“数据消耗”反映了特定服务类别数据的下载和上传量,比如社交网络,音频等等。我们来看一个具体的例子。假设我们研究的是一个计数器,利用该计数器可以查看与亚马逊网络服务(Amazon Web Service,简称为AWS)连接的机器数量。
如果我们直接对原始数据进行分类,我们会得到如下结果:
我们可以注意到,这是对数据进行线性判别分析(Linear discriminant analysis,简称为LDA)后的二维示意图。理论上讲,LDA的结果可以体现出原数据的 ± 90%;虽然不是100%,但是这里我们可以看出,直接对数据进行分类完全没有意义。有人建议我换别的算法或者调整超参数,但是其实,把算法直接套在原数据上的想法糟透了。
理解数据
现在,我们来挖掘一番。数据到底长什么样?我强烈建议初学者多花些时间观察理解数据,而不要急着输入“from sklearn.cluster import KMeans”这样的代码行。这里我们研究一下这个例子的一个数据特征,但是请注意,大多数数据特征都是相似的。
下面是AWS计数器的结果(其实不是,但是我们就假定它是吧)
从上到下:总数,平均值,标准差,最小值,25分位,中位数,75分位,最大值
我们可以看到,几乎所有的数值都为0。不过您仔细看会发现,其实有些值达到3千万。您用这样的数值直接计算出来的距离值,再带入LDA算法中就不可能有意义。即使您缩小数据的规模使所有的数值都在0—1之间,那么绝大部分的数值也都会在0到大概0.0000005之间,对计算距离也没有帮助。
如果我们只看非零的数值,分布就很有意思了:
数据处理
上图看起来像是LogNormal分布。现在我们就可以进行简单的数据标准化了。采用Box-Cox法可以转化LogNormal分布。这个方法可以把包含LogNormal在内的许多分布尽可能的标准化。
转换的过程就是把下面公式中的lamda值最小化。
我们的数据集中有大量的0,所以lamda值最小化后的结果如下图所示:(请注意:我们需要大于0的结果,因此我们先给每个数值加上1之后再用公式计算)
您可以看到上图中大概在9的位置有一个小突起,这就是我们大多非0值的位置。从计算距离的角度看,现在我们的数据分布已经比原来的好太多倍了,但是仍然有进步的空间。
让我们重新审视这个例子中数据的背景。我们想要根据机器的行为对其分类。在“机器对机器”的世界里,机器的行为包含了大量信息。“机器使用了亚马逊网络服务”这件事听起来很滑稽,但其实含义非常重要。
我们给这些机器编码,让它们承担特定的任务,比如报告天气、展示广告等等。它们做任务的代码都是编写好的,因而它们不可能随机的开始在脸书或者其他平台上操作。
事实上,它们可以使用一项服务(比如说AWS)本身就包含了大量信息。基于上面的分析,我决定对数据集中非零的数值进行标准化,使其规模在0.5到1之间;而对值为零的数据点保持不变。那么怎么标准化呢?当然是采用Box-Cox转化法——而且只对非零值进行转化。
请看下图的结果比较。左图是变换所有数据后得到的位于0—1区间的分布。右图是放大的0.5—1区间的分布。
虽然说左图看起来没有比前面的方法提升很多,但是我向您保证,在后面应用算法的过程中两者的区别很大。
结果
下面我们对经过预处理的数据重新分类。不需任何手动调整我们就得到了如下结果。
结论
我发现人们常常看到算法就如同打了鸡血,一头扎进建模的过程中。有的人甚至说,你不需要理解算法背后的数学原理。
我不赞同这个观点。我认为还是应该理解一个算法的基本原理,至少要能理解到知道什么样的数据输入才是有意义的。
比如说,我们刚才举例用的K-Means算法的基本原理就是点之间的距离,那么当您拥有“千万”这样的数量级时,您就不能期望直接把数据带入算法就会获得合适的结果,因为这时数值范围太大了。
综上所述,一遍一遍地检查数据,直到对它了然于胸,然后再让这些高级的算法完成后续的工作。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
一、问题:为什么 ID 会"断号" 很多刚接触 MySQL 的同学都会有一个困惑:表里的主键 ID 是自增的,删了中间几行数据之后,ID 变 ...
2026-10-22一、问题场景:为什么会重复 JOIN 同一个子查询 在写复杂 SQL 时,经常遇到这种需求:同一张表或同一个聚合子查询,要和主表关联 ...
2026-10-22人力资源专员是HR体系的执行入口。招聘信息发布、简历初筛、面试安排、考勤汇总、入离职手续、劳动合同与档案管理,大多由这个岗 ...
2026-10-22人力资源经理问“必学技巧”,真正要解决的不是知识清单不够长,而是时间有限、业务催得紧,学完却用不上。更有效的路径是:先用 ...
2026-10-22内容营销岗位的核心任务,不是“把文案写得更漂亮”,而是围绕目标受众,用持续的内容供给影响认知、推动转化并沉淀复购。它至少 ...
2026-10-22理财经理培训课程很多,难的是判断“先学什么、后学什么、学完能做什么”。与其按课程名称罗列,不如先看岗位任务:客户分层与维 ...
2026-10-22理财经理的知识结构,可以先用一句话概括:合规与产品知识决定“不出错”,客户经营与资产配置决定“够不够专业”,市场研判与数 ...
2026-10-22经济学背景做数据分析,优势不在工具,而在问题意识:供需如何相互作用、成本与收益如何权衡、变量之间是相关还是因果。真正的缺 ...
2026-10-22需要,但要把“需要”理解准确。经济学本身就在处理数据:GDP、物价、就业、企业营收、问卷调研,都是经济分析的原料。真正的区 ...
2026-10-22经济学分析能力不是单一技能,它至少由三层构成:把现实问题转成可检验假设的理论框架能力、用数据与统计方法验证假设的工具能力 ...
2026-10-22金融分析师的知识提升,先补的不是更多模型,而是让结论可复核的底层能力。按任务顺序,大致是四层:财务与业务理解、指标口径管 ...
2026-10-22金融分析师的“通用技能”,指换到不同机构、不同行业组仍用得上的底层能力,而非某家公司内部系统的操作经验。按任务拆,日常要 ...
2026-10-22先给结论:数据分析证书不是金融分析师的准入条件,招聘方也不会因为一张证书就直接判断你能做分析。要不要考,取决于你当前任务 ...
2026-10-22金融分析师的核心技能,不是“会看K线”或“会讲宏观”,而是能把一家公司、一个行业或一类资产,转化为可核查的数据判断与书面 ...
2026-10-22产品经理的知识提升,不是把需求文档、原型、SQL、数据分析、项目管理都学一遍,而是先对准目标岗位的真实任务,找出自己最缺的 ...
2026-10-22产品专员提升工作知识,最有效的方式不是先囤课程,而是围绕日常交付的四件事来补:需求调研与优先级判断、原型与PRD表达、竞品 ...
2026-10-22产品运营专员提升个人能力,常见误区是先把Excel、SQL、Python列成一张学习清单,然后从第一个工具开始学。更有效的做法是先回答 ...
2026-10-22产品运营的能力提升,最怕从“课程目录”出发:今天学增长模型,明天背SQL语法,学完却说不清自己负责的功能为什么激活率低。更 ...
2026-10-22产品经理的技能和影响力不是两条分开的赛道。技能决定你能不能把问题分析清楚、把方案设计对;影响力决定你的判断能否被团队接受 ...
2026-10-22产品经理要学的数据分析能力,不是“会写SQL”或“会用BI工具”这么简单。更准确地说,是围绕需求评估、功能迭代、指标监控、实 ...
2026-10-22