“我们把世界看成数学,并且把你也看成数学”——用这句话来说明数据挖掘技术的复合性和应用的广泛性似乎再好不过。如今,虽然一些行业在应用这一技术上仍然缺乏足够的主动,但一个不能阻挡的趋势是:已经有越来越多的人在快乐并有效地使用这一技术,同时不由自主地成为“挖掘”的对象。
禽流感该如何更好地监控?今天你写Blog了吗?
你是否觉得这两个问题连在一起问很无厘头?
事实上,美国一家公司正在试图让这两个事件之间的关系日渐明了。
这家公司目前正在通过从全球的Blog网页中挖掘出和禽流感相关的信息,从而建立一个预警机制。这一项目考虑到Blog已经成为新闻传播的重要途径,先从网上抓取有关禽流感的网页,存入到公司的数据仓库,再指定“国家”为关键目标词,然后利用关联分析技术,即可得到和禽流感关联最大的国家,由此可以判定该国的禽流感传染可能比较严重。
就在此前,已经有很多人在抱怨,网上多如牛毛的Blog除了浪费人们数以十万年的阅读时间之外,还有多少用处?如今,数据挖掘技术正在力图从这些爆炸式增长的Blog中“挖”出更有价值的东西,同时它也在更多领域中展示其非凡的力量。
工具篇:前方是岔路口
数据挖掘其实并非单纯的IT技术,而是数学家和计算机科学家之间的合作产物。在过去十年中,高等数学和计算机建模的联姻改变了科学和工程技术,以至于有人认为这一合作已经开创了一个全新的商业领域。
有关数据挖掘技术的定义有很多版本,综其要点,主要在于应用一系列统计与人工智能技术来发现以前并不了解的数据规律,并解决实际业务问题。如今,数据挖掘技术已经从最开始的一个简单的算法包,发展出通用挖掘平台和专业挖掘工具两大种类。其中,像IBM、NCR、SAS、微软、SPSS、StatSoft等厂商的数据挖掘产品(模块)基本都是通用型工具平台;而像美国的
Unica 公司、Fair Isaac
则主要专注于诸如营销自动化、信用卡积分等细分领域,属于后一种工具。具体来看,目前在数据挖掘领域声势颇大的大多是通用型工具平台。
“现在IBM更侧重的是平台优势。”在采访中,IBM软件部中国区DB2信息管理技术经理刘晶炜明确表示。目前,IBM的DB2中包含Intelligent
Miner for Data和Intelligent Miner for
Text两个数据挖掘模块,将数据挖掘和数据仓库整合到一个平台之上。其中,前者主要针对结构化信息,分为建模、浏览、Scoring
Service三个部分;后者则是针对文本的挖掘模块,其主要功能是特征抽取、文档聚集、文档分类和检索。
NCR
Teradata的数据挖掘工具同样也是与其数据仓库整合在一起的。具体来说,其数据挖掘工具可以按照挖掘的步骤主要分成Profiler、ADS
Generator、Warehouse Miner和模型管理器四块。目前Teradata最新版的数据挖掘方案是Teradata
Warehouse Miner 4.1。
SAS 公司和SPSS公司作为两家从传统的统计分析技术发展而来的数据挖掘厂商,二者在业内的影响力可谓有目共睹。其中,SAS
公司提供了SAS Enterprise Miner 、SAS ETS(时间序列预测)、SAS OR(运筹学)、SAS
STAT(统计分析)、SAS
QC(质量控制)等一系列工具;SPSS公司也提供了Clementine和AnswerTree两项产品。
微软的SQL Server 2005在数据挖掘方面的突破与创新曾被人看作是最令人惊艳的地方。Microsoft SQL Server
2005 Data Mining
平台的确引入了大量的数据挖掘功能,其本身就是一个开发智能应用程序的平台,而非一个独立应用程序。而且,这一平台与所有 SQL
Server 产品实现了集成,包括 SQL Server、SQL Server Integration Services 和
Analysis Services。据称,SQL Server 2005
中最重要的数据挖掘功能就是其处理大型数据集的能力,它允许模型对整个数据集运行,从而消除了采样方面的挑战。
总起来看,像IBM、NCR、Oracle、微软这些平台工具厂商基本上都是以提供“整车”为己任。一句话,只要用户不是很挑剔,基本上都可以在某一家那里即可买全包括数据挖掘工具在内的全套商业智能产品。而像SAS、SPSS、StatSoft等公司虽然也宣称提供工具平台,但提供“整车”的实力有限,其主要在统计分析和数据挖掘领域延伸提供尽可能多的工具组件。
相对于这些挖掘工具平台,专业挖掘工具可能在市场的声势并不大,但是像Fair Isaac 公司、Unica
公司的发展却也相当不错。比如像Fair Isaac
公司就已经占据了全球信用卡积分市场70%~80%的份额,几乎达到垄断。该公司的创始人发明了一个信用评分卡(即费寇分数,FICO
score),由此可以预测人的未来偿付行为,为信用卡消费提供一个有效的预测工具。同样,美国 Unica 公司的 Affinium
Model 则是一款专注于市场营销自动化的数据挖掘工具软件。
那么,面对这两种工具,用户该如何选择?换句话讲,哪种工具才是未来的发展方向呢?
中国传媒大学调查统计研究所副所长、数据挖掘研究室主任沈浩认为,平台化肯定是将来的一个发展方向,而且,中国的市场足够广阔,也可以容得下一批这样的平台厂商。IBM软件部中国区DB2信息管理技术经理刘晶炜也表示,正与SAS进行更多的合作,以便进一步统一数据挖掘领域的技术标准。
而Teradata数据仓库专家盛秋戬博士则认为,目前的平台工具虽多,但从根本上讲,都是在用横向的数据挖掘工具解决纵向的行业业务问题。他表示,如果从用户出发,用户应该更欢迎那些专业挖掘工具。
北京瑞斯泰得数据技术开发公司苏立民总经理从事数据挖掘行业已有六年之久,他在采访中表示,现在数据挖掘领域的确存在平台化趋势,但专业工具也占领了一些市场。比如Unica
公司就是选出并优化某些算法,再加上行业经验,使建模过程更加优化。
另据Sybase商务智能总监廖钢城介绍,其实在日本,就有公司专门销售一种类似“黑匣子”的专业工具,银行积累的数据在里面跑一遍,就直接出来结果。这种工具用得也很好。而在另一方面,他也认为,提供平台的厂商会越来越少。
如此看来,业界对于工具的发展方向似乎并无太大异议,即平台工具会保持在一个适当的数量,而专业工具显然更得用户的宠爱。而现在,数据挖掘技术的发展刚好走到一个岔路口,一边指向通用型,一边指向专业型,就看企业要往哪个方向走了。
技术篇:算法与模型
机关可曾“算”尽?
之所以说数据挖掘是高等数学和计算机科学联姻的产物,其中一大原因就在于,对各种算法的支持程度是衡量数据挖掘工具的一大标准。
在前期采访中,笔者曾设想通过对比各种数据挖掘工具对算法的支持程度来分出高低。但在采访之后,笔者发现这一对比实无必要,因为目前的算法技术已经相当成熟,而主流工具也基本上都提供了对主流算法的支持。
从算法上看,业界公认主要有决策树、分类、聚类、回归、关联分析等几大主流算法。对于这些算法,IBM、NCR、Oracle等主流工具基本上都已经支持,而像微软的Microsoft
SQL Server 2005 Data Mining
,它作为一个开发智能应用程序的平台,可以允许第三方添加自定义算法以支持特定的挖掘需求。
在支持的算法种类和数量上,SAS、SPSS等传统的统计分析厂商要比IBM、NCR、微软、Oracle 等厂商更多一些。比如SAS
Enterprise
Miner就提供了决策树、神经网络、自动神经网络、基于记忆的推理(MBR)、线性和对数回归、聚类、关联分析等很多算法。SPSS公司在其AnswerTree工具中就提供了CHAID、Exhaustive
CHAID、Classification & Regression
Tree、Quest等四种计算法则。
在采访中,无论厂商还是业内专家大都认为,目前的算法技术已臻成熟。北京瑞斯泰得数据技术开发公司苏立民总经理就表示,近年来统计学领域新出现的算法很有限,大多是对旧算法的完善。而对于现存的算法而言,除了一些独有的算法之外,主流算法都可以互相拷贝,并不存在太高的技术壁垒。(下转42版)(上接41版)或许正是因为作为数据挖掘技术基石的算法技术已经比较成熟,这也造成厂商开始纷纷在其他领域开拓新的技术亮点。比如NCR
Teradata就认为,除了算法指标,体系架构也非常重要。相对于算法上的难分伯仲,
NCR更强调通过其“库内挖掘”的优势来解决数据量、效率和质量的难题。此外,苏立民总经理认为,在算法成熟之后,更重要的工作就是在数据准备阶段。而商智通公司咨询总监匡宏波则认为,虽然算法的速度业已越来越快,但更关键的是怎么用。无疑,这些都是需要业界跳出单纯的算法技术并及早关注的重点。
从模型看未来
美国《商业周刊》在今年的一篇文章中指出,人类将数学建模应用于现实生活与工作肯定将是21世纪最伟大的事件之一。事实上,建构模型也正是数据挖掘技术的重要内容,正是通过建模,数据挖掘工具才可以准确地告诉用户那些隐藏在数据库深处的重要信息,同时又对未来做出预测的。
那么,何为建模?简单来讲,就是综合运用数学思想方法和IT技术建立一个适合当前问题的模型,用以解释之前发生的事情并预测未来发生的事情。
“算法是刀,建模是刀法,而模型就是用刀切出来的东西。”苏立民如此形容算法、建模和模型三者之间的关系。简单来讲,如果算法是“y=a+bx”,那么模型就是“y=5+3x”。区别就在于已经带入了常变量。目前,业界探讨较多的技术内容主要有自动建模和模型转换两点。
其一,自动建模。