Разберись в Data Science. Как освоить науку о данных и научиться думать как эксперт

Не будьте такими, как Джордж. Если вы знаете «Джорджа», порекомендуйте ему эту книгу и скажите, что он похож на «Реджину».

Зачем мы написали эту книгу

Мы считаем, что многие люди, похожие на описанные выше аватары, хотят больше узнать о данных, но не знают, с чего начать. Существует широкий спектр книг, посвященных науке о данных и статистике. На одном конце этого спектра находятся нетехнические книги, превозносящие достоинства и перспективы работы с данными. Какие-то из них лучше, чем другие. Самые лучшие из них напоминают современные бизнес-книги. Однако многие написаны журналистами, которые стремятся драматизировать начало эпохи данных.

В этих книгах описывается то, как те или иные бизнес-проблемы были решены путем их рассмотрения через призму данных. И в них даже встречаются такие понятия, как искусственный интеллект, машинное обучение и тому подобное. Не поймите нас неправильно, эти книги способствуют созданию осведомленности. Однако они не позволяют глубоко вникнуть в соответствующие темы, вместо этого сосредотачиваясь на высокоуровневом описании конкретной проблемы и ее решения.

На другом конце спектра находятся узкотехнические книги – 500-страничные тома в твердом переплете, пугающие как своим объемом, так и содержанием.

На противоположных сторонах этого спектра сосредоточены горы книг, что усугубляет разрыв в общении, – большинство людей читают либо только бизнес-книги, либо только технические книги, а не то и другое.

К счастью, между этими двумя крайностями есть много отличных книг. Нашими любимыми являются следующие:

– «Data Science for Business: What You Need to Know about Data Mining and Data-Analytic Thinking», Фостер Провост и Том Фосетт (Издательство: O’Reilly Media, 2013 год);

– «Много цифр. Анализ больших данных при помощи Excel», Джон Форман (Издательство: Альпина Паблишер, 2016 год).

Мы хотим добавить к этому списку еще одну книгу, которую вы сможете прочитать, не имея под рукой ни компьютера, ни блокнота. Если вам понравится наша книга, мы настоятельно рекомендуем прочитать одну или обе из указанных выше книг, чтобы углубить свое понимание. Вы не пожалеете.

Кроме того, мы очень любим эту тему. Если с помощью своей книги нам удастся побудить вас узнать больше о данных и аналитике, мы будем считать, что достигли успеха.

Что вы узнаете

Эта книга поможет вам построить ментальную модель для понимания науки о данных, статистики и машинного обучения. Ментальная модель – это «упрощенное представление наиболее важных элементов некоторой предметной области, достаточное для решения проблем» [7] . Думайте о ней как о хранилище в вашем мозгу, в которое вы можете поместить информацию.

Некоторые книги и статьи начинаются со списка определений: «Машинное обучение – это…», «Глубокое обучение – это…» и так далее. Чтение технических определений в отсутствие ментальной модели, в которую эту информацию можно было бы вписать, похоже на скупку одежды, которую вам негде хранить. Рано или поздно вся она окажется на свалке.

7

Эта идея обсуждается в чрезвычайно полезной книге Г. Уилсона «Teaching tech together» (CRC Press, 2019).

Однако с помощью ментальной модели вы научитесь понимать, думать и говорить на языке данных. Вы станете главным по данным.

В частности, прочитав эту книгу, вы сможете:

– Думать статистически и понимать, какую роль вариации играют в вашей жизни и процессе принятия решений.

– Разбираться в данных – разумно говорить и задавать правильные вопросы о статистике и результатах, с которыми сталкиваетесь на рабочем месте.

– Осознавать истинное положение вещей в сфере машинного обучения, текстовой аналитики, глубокого обучения и искусственного интеллекта.

– Избегать распространенных ловушек при работе с данными и их интерпретации.

Как организована эта книга

Главный по данным – это тот, кто способен критически осмыслять данные вне зависимости от своей официальной роли. Это может быть аналитик, сидящий за компьютером, или топ-менеджер, наблюдающий за работой других. В этой книге вам как главному по данным предстоит сыграть разные роли.

Хотя «сюжет» книги выстроен в хронологическом порядке, каждая глава – это отдельный урок, который может быть изучен сам по себе. Однако мы рекомендуем прочитать книгу от начала до конца, чтобы выстроить свою ментальную модель и перейти от основ к более глубокому пониманию.

Книга состоит из четырех частей.

Часть I. Думайте как главный по данным. В этой части вы научитесь мыслить критически и задавать правильные вопросы о проектах по работе с данными, реализуемых в вашей организации; вы узнаете, что такое данные, а также освоите специальную терминологию и научитесь смотреть на мир через призму статистики.

Часть II. Говорите как главный по данным. Главные по данным – активные участники важных обсуждений. Эта часть научит вас «спорить» с данными и задавать правильные вопросы для понимания статистики, с которой вы сталкиваетесь. В ней вы познакомитесь с основными понятиями статистики и теории вероятностей, необходимыми для понимания и оспаривания предоставляемых вам результатов.

Часть III. Освойте набор инструментов дата-сайентиста. Главные по данным должны понимать фундаментальные концепции, лежащие в основе работы статистических моделей и моделей машинного обучения. В этой части вы получите интуитивное представление о неконтролируемом обучении, регрессии, классификации, текстовой аналитике и глубоком обучении.

Часть IV. Гарантируйте успех. Главные по данным знают о распространенных ошибках, допускаемых при работе с данными. В этой части вы узнаете о технических ловушках, которые приводят к провалу проектов, а также о людях и типах личностей, участвующих в соответствующих проектах. Наконец, мы дадим вам несколько рекомендаций о том, как добиться успеха в качестве главного по данным.

Прежде чем мы начнем

Мы не раз отмечали, что объем данных растет гораздо быстрее, чем наша способность формулировать порождаемые этим проблемы и возможности. Мы показали, что прошлое как всего общества, так и авторов этой книги наполнено неудачами, связанными с данными. И только поняв это прошлое, мы можем понять будущее. Для начала мы познакомили вас с несколькими важными концепциями в примере с классификацией ресторанов.

Для более глубокого понимания данных вам необходимо прорваться сквозь шум, критически осмыслить связанные с данными проблемы и научиться эффективно взаимодействовать с соответствующими специалистами. Мы уверены, что, вооружившись этими знаниями, вы добьетесь успеха.

Готовы? Ваш путь становления главным по данным начинается на следующей странице.

Часть I Думайте как главный по данным

Многие компании спешат попробовать «что-нибудь новенькое», не останавливаясь для того, чтобы задать правильные бизнес-вопросы, изучить базовую терминологию или научиться смотреть на мир сквозь призму статистики.

У главных по данным не будет такой проблемы. Часть I, «Думайте как главный по данным», подготовит вас к предстоящему пути и поможет сформировать правильный настрой для размышлений о данных и их понимания. Эта часть состоит из следующих глав:

Глава 1. В чем суть проблемы?

Глава 2. Что такое данные?

Глава 3. Готовьтесь мыслить статистически.

Глава 1 В чем суть проблемы?

«Хорошо сформулированная проблема – это наполовину решенная проблема»

– Чарльз Кеттеринг, изобретатель и инженер

Первый шаг на пути становления главным по данным заключается в том, чтобы помочь своей организации выбрать для решения те проблемы, которые действительно важны.