KNIME Analytics Platform per Data Scientists, corso base

Questo corso di rivolge alle persone che manipolano i dati per la loro attività (studenti, professionisti) e vorrebbero utilizzare gli algoritmi di machine learning per il data mining ma non hanno voglia o tempo di imparare un linguaggio di programmazione, come R o Python.

Fortunatamente ci sono strumenti che permettono di raggiungere gli stessi obiettivi, senza utilizzare una riga di codice (a meno che non si voglia proprio farlo).

Tra questi, sicuramente, KNIME Analytics Platform, o più semplicemente KNIME® è il più conosciuto e utilizzato in questo ambito.

KNIME® è un ambiente completo e Open Source per l'analisi dei dati e il machine learning, che permette l'uso degli algoritmi di data mining più diffusi all'interno di un Workbench visuale, grazie all'utilizzo di componenti software, detti nodi, che combinati in maniera opportuna, permettono di elaborare qualsiasi base di dati.

Il corso si compone di otto sezioni:

1. Introduzione all'applicativo KNIME Analytics Platform, i nodi, il Workflow, l'accesso ai dati memorizzati in files, in rete e su un database

2. Manipolazione e trasformazione dei dati e tecniche di aggregazione

3. Visualizzazione dei dati, creazione di viste interattive per l'analisi dei dati

4. Algoritmi di data mining con KNIME: classificazione supervisionata, regressione lineare,  clustering

5. Salvataggio dei risultati delle proprie elaborazione su files o su databases e generazione di report

6. Aggiornamenti del corso relativi alla versione KNIME 5.1

7. Esempi e casi d'uso per KNIME Analytics Platform

8. Materiale Extra

La sezione "Esempi e casi d'uso per KNIME Analytics Platform" è un'espansione recente del corso, un corso nel corso, che riporta alcune applicazioni di KNIME Analytics Platform nei più svariati ambiti (gli esempi sono mostrati utilizzando la versione 5.3.2 di KNIME Analytics Platform):

1. Credit scoring: vedremo, nei panni di un impiegato di una banca, come valutare l'affidabilità di un cliente che chiede un prestito, sulla base di alcune informazioni anagrafiche e contabili relativi ai precedenti rapporti finanziari.

2. Churn analysis: nei panni di un operatore di telecomunicazioni, impareremo come predire la probabilità di abbandono di un cliente

3. Market basket analysis: siamo i gestori di un supermercato e ci interessa sapere, ogni volta che un cliente compra un certo tipo di articoli, qual è l'articolo che più spesso si trovano ad acquistare altri clienti nelle sue condizioni. Questa esigenze risponde alla regola: 'Se hai questo nel carrello, allora devi avere anche questo..."

4. Fraud detection: stavolta vedremo due approcci differenti che sono richiesti dalla natura del problema che vogliamo risolvere; in alcuni casi, infatti, potremo contare su osservazioni che possiamo etichettare come anomalie, perché fanno parte del nostro dataset, mentre in altri non sappiamo che caratteristiche queste possano avere, ma sappiamo come distinguerle dalle osservazioni normali. Il dataset che utilizzeremo è relativo ad un gestore di carte di credito che è interessato a evidenziare le transazioni fraudolente...

5. Time series: la predizione di una grandezza che evolve nel tempo è sempre stato un tema affascinante. Adesso, con gli strumenti di machine learning (e con KNIME Analytics Platform), abbiamo la possibilità di riuscire, anche noi a realizzare questo scopo. Il dataset che useremo è relativo ai consumi energetici dell'Irlanda, in un periodo specificato e vedremo come predire i consumi di alcuni cluster di clienti (volutamente si approccerà la tecnica utilizzando alcune semplificazioni, ad esempio, non verrà tenuto conto della stagionalità. Ricordiamo che, dopotutto, questo è un corso base...)

6. Inventory optimization: la gestione della logistica, in alcuni tipi di business è cruciale per il successo di una azienda. In questo esempio vedremo come possiamo, anche in questo caso, approcciare il tutto utilizzando KNIME

7. Anomaly detection: stavolta vedremo un caso particolare di rilevamento di una anomalia, che scaturisce dall'analisi delle misure di alcuni sensori montati su un motore elettrico che ci permetteranno, in ottica preventiva, di individuare il momento esatto in cui sta per iniziare una deriva del suo funzionamento che lo porterà, inevitabilmente, alla rottura.

8. Reccomendation engine: questa tecnica di machine learning è pervasiva e la vediamo utilizzata su molti siti di e-commerce e piattaforme di streaming (non facciamo nomi). L'esempio che vedremo ci permetterà di raccomandare a un utente, alcuni titoli di film sulla base di alcune preferenze che ha espresso.

9. Customer Segmentation: questa tecnica permette di creare dei clusters dei clienti di una azienda sulla base delle loro caratteristiche demografiche, di consumo e di interazione con la stessa. È una attività che può essere eseguita con diversi approcci, ma noi analizzeremo una implementazione con k-Means e punteggio silhouette, utilizzando un dataset da cui ricaveremo cinque tipologie di clienti su cui cucire la nostre offerte commerciali.

In tutte le sezioni si utilizzerà KNIME®, mostrando alcune implementazioni di data mining con dati pubblici.

Per migliorare la fruizione del corso e trarne il massimo profitto, sono state aggiunte diverse sezioni con Quiz, per verificare il vostro apprendimento e sono stati corretti i sottotitoli generati automaticamente in molte lezioni.

NOTE dell'autore:

KNIME® è un marchio registrato e il logo e il marchio OPEN FOR INNOVATION® sono utilizzati da KNIME AG su licenza di KNIME GmbH e sono registrati negli Stati Uniti. KNIME® è anche registrato in Germania.

L'autore non é collegato in alcun modo all'azienda.

Il corso è stato sviluppato sulla traccia del corso self paced [L1-DS] KNIME Analytics Platform for Data Scientists: Basics, disponibile, in lingua inglese, sul sito di KNIME.

La sezione "Esempi e casi d'uso per KNIME Analytics Platform" è stata elaborata, in buona parte, prendendo dei workflow di esempio dalla cartella Examples, disponibile sull'Hub di KNIME e da articoli pubblicati sul blog di KNIME.

Gli esempi mostrati durante le lezioni sono tutti disponibili sul sito KNIME Hub, cui si rimanda nelle risorse presenti alla fine di ogni lezione del corso.