التنقيب التطوري عن البيانات
يُعدّ التنقيب التطوري عن البيانات ، أو التنقيب الجيني عن البيانات، مصطلحًا شاملًا لأي عملية تنقيب عن البيانات باستخدام الخوارزميات التطورية . ورغم إمكانية استخدامه لاستخراج البيانات من تسلسلات الحمض النووي [ 1 ] ، إلا أنه لا يقتصر على السياقات البيولوجية، بل يُمكن استخدامه في أي سيناريو تنبؤ قائم على التصنيف، مما يُساعد على "التنبؤ بقيمة سمة هدف يُحددها المستخدم بناءً على قيم سمات أخرى" [ 2 ] . على سبيل المثال، قد ترغب مؤسسة مصرفية في التنبؤ بما إذا كان الجدارة الائتمانية للعميل "جيدة" أم "سيئة" بناءً على عمره ودخله ومدخراته الحالية [ 2 ] . تعمل الخوارزميات التطورية للتنقيب عن البيانات من خلال إنشاء سلسلة من القواعد العشوائية التي يتم فحصها مقابل مجموعة بيانات تدريبية [ 3 ] . يتم اختيار القواعد الأكثر ملاءمة للبيانات وتعديلها [ 3 ] . تُكرر هذه العملية عدة مرات، وفي النهاية، ستظهر قاعدة تقترب من 100% من التشابه مع بيانات التدريب [ 2 ] . ثم يتم فحص هذه القاعدة مقابل مجموعة بيانات اختبارية، والتي كانت غير مرئية سابقًا للخوارزمية الجينية. [ 2 ]
عملية
إعداد البيانات
قبل استخراج البيانات من قواعد البيانات باستخدام الخوارزميات التطورية، يجب تنظيفها أولاً، [ 2 ] وهذا يعني إصلاح البيانات غير المكتملة أو المشوشة أو غير المتناسقة. من الضروري القيام بذلك قبل بدء عملية الاستخراج، لأنه سيساعد الخوارزميات على إنتاج نتائج أكثر دقة. [ 3 ]
إذا كانت البيانات مستمدة من أكثر من قاعدة بيانات، فيمكن دمجها أو توحيدها في هذه المرحلة. [ 3 ] عند التعامل مع مجموعات بيانات ضخمة، قد يكون من المفيد أيضًا تقليل حجم البيانات المُعالجة. [ 3 ] إحدى الطرق الشائعة لتقليل حجم البيانات هي الحصول على عينة مُعَيَّرة من البيانات من قاعدة البيانات، مما ينتج عنه نتائج أسرع بكثير، ولكنها مكافئة إحصائيًا. [ 3 ]
في هذه المرحلة، تُقسّم البيانات إلى عنصرين متساويين لكنهما متنافيان، وهما مجموعة بيانات اختبار ومجموعة بيانات تدريب. [ 2 ] ستُستخدم مجموعة بيانات التدريب لتطوير قواعد تتوافق معها بشكل وثيق. [ 2 ] بعد ذلك، ستؤكد مجموعة بيانات الاختبار هذه القواعد أو تنفيها. [ 2 ]
استخراج البيانات
تعمل الخوارزميات التطورية عن طريق محاكاة التطور الطبيعي . [ 3 ] أولًا، تُطبَّق سلسلة عشوائية من "القواعد" على مجموعة بيانات التدريب، والتي تحاول تعميم البيانات في صيغ رياضية. [ 3 ] تُفحص القواعد، وتُحتفظ بالقواعد التي تُناسب البيانات بشكل أفضل، بينما تُستبعد القواعد التي لا تُناسبها. [ 3 ] ثم تُجرى تعديلات على القواعد المُحتفظ بها، وتُضاعف لإنشاء قواعد جديدة. [ 3 ]
تتكرر هذه العملية حسب الحاجة لإنتاج قاعدة تُطابق مجموعة البيانات بأكبر قدر ممكن. [ 3 ] عند الحصول على هذه القاعدة، يتم التحقق منها مقابل مجموعة بيانات الاختبار. [ 2 ] إذا كانت القاعدة لا تزال تُطابق البيانات، فإنها تُعتبر صالحة ويتم الاحتفاظ بها. [ 2 ] أما إذا لم تكن تُطابق البيانات، فيتم تجاهلها وتبدأ العملية باختيار قواعد عشوائية مرة أخرى. [ 2 ]
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ واي-هو أو، كيث سي سي تشان، وشين ياو. "خوارزمية جديدة لاستخراج البيانات التطورية مع تطبيقات للتنبؤ بالانقطاع" ، IEEE ، تم الاطلاع عليه في 2008-12-4.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 فريتاس، أليكس أ. "مسح للخوارزميات التطورية لاستخراج البيانات واكتشاف المعرفة" ، الجامعة البابوية الكاثوليكية دو بارانا ، تم استرجاعه بتاريخ 4-12-2008.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 جياوي هان، ميشلين كامبر تعدين البيانات: المفاهيم والتقنيات (2006)، مورغان كوفمان ، ISBN 1-55860-901-6
- استخراج البيانات
