Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov
description
Transcript of Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov
![Page 1: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/1.jpg)
Využitie dolovania dát v riadení výrobných
procesov
Školiteľ: Doc. Ing. Peter Schreiber, CSc.
Doktorand: Ing. Michal Kebísek
![Page 2: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/2.jpg)
Obsah prezentácie
• proces KDD,
• dolovanie dát,
• metódy dolovania dát,
• techniky dolovania dát,
• problémy implementácie dolovania dát,
• využitie dolovania dát v praxi,
• tézy dizertačnej práce
![Page 3: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/3.jpg)
Definícia KDD
Netriviálny proces identifikácie platných,
nových, doteraz neznámych, potenciálne
použiteľných a dobre pochopiteľných
znalostí v dátach.Fayyad, Piatetski-Shapiro, Smyth 1996
![Page 4: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/4.jpg)
Proces KDD
definíciaproblému
zber a výber dát
transformácia dát
čistenie a skúmanie dát
dolovanie dát
interpretácia a vyhodnotenie
![Page 5: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/5.jpg)
Dolovanie dát
Jedna z fáz procesu KDD,v rámci ktorej sa pomocou rôznych techník a pri daných obmedzeniach hľadajú skryté vzory alebo modely
v dátach.
![Page 6: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/6.jpg)
Proces dolovania dát
1. preskúmanie dát,
2. nájdenie vzorov alebo súvislostí,
3. overenie zostaveného modelu.
![Page 7: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/7.jpg)
Ciele procesu dolovania dát
• verifikácia,
• explorácia • deskripcia,
• predikcia.
![Page 8: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/8.jpg)
Metódy dolovania dát
Podľa vyhľadávanej znalosti rozdeľujeme metódy na:• sumarizáciu a generalizáciu,• hľadanie závislostí,• klasifikáciu a zhlukovanie,• štatistickú analýzu (predovšetkým regresiu),• detekcia zmien a odchýlok,• vyhľadávanie podobností v časových, resp.
časopriestorových databázach …
![Page 9: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/9.jpg)
Metódy dolovania dát
• klasifikácia, • regresia, • zhlukovanie (segmentácia), • sumarizácia (a generalizácia),• modelovanie závislostí (asociácie), • detekcia zmien a odchýlok,• metódy založené na príkladoch,• predpovedanie podľa časových radov,• symbolické metódy,• objavovanie postupností,• vyhľadávanie podobností…
![Page 10: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/10.jpg)
Metódy dolovania dát
Vzorový príklad
![Page 11: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/11.jpg)
Metódy dolovania dát
Jednoduchá lineárna klasifikácia
![Page 12: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/12.jpg)
Metódy dolovania dát
Jednoduchá lineárna regresia
![Page 13: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/13.jpg)
Metódy dolovania dát
Zhlukovanie (Clustering, Segmentácia)
![Page 14: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/14.jpg)
Metódy dolovania dát
Symbolické metódy (prahové rozdelenie)
![Page 15: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/15.jpg)
Metódy dolovania dát
Subsymbolické metódy (nelineárny klasifikátor)
![Page 16: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/16.jpg)
Metódy dolovania dát
Metódy založené na príkladoch
![Page 17: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/17.jpg)
Metódy dolovania dát
Vyhľadávanie podobností
![Page 18: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/18.jpg)
Techniky dolovania dát
• rozhodovacie stromy,
• asociačné pravidlá,
• neurónové siete,
• genetické algoritmy,
• zhluková analýza,
• regresná analýza ...
![Page 19: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/19.jpg)
Porovnanie techník dolovania dát R
ozh
od
. strom
y
Aso
ciač
. prav
idlá
Neu
rón
. siete
Gen
tické algo
rit.Kvalita vstupu
spracovávanie veľkého objemu dát + +spracovávanie veľkého množstva atribútov + - -spracovávanie numerických atribútov + - + -spracovávanie textových reťazcov - -K
valita výstupu
zobrazenie spôsobu nájdenia pravidla
inkrementálne učenie
odhad štatistickej významnosti
Výkon pri učení
záťaž disku
záťaž CPU + +V
ýkon pri použití
záťaž disku - - -
záťaž CPU - -
Dovrtěl, 1999
![Page 20: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/20.jpg)
Požiadavky kladené na DM• možnosť práce s rôznymi typmi dát,• efektívnosť a škálovateľnosť
dolovacích algoritmov,• zrozumiteľná prezentácia výsledkov,• interaktívnosť dolovania na rôznych
úrovniach abstrakcie,• dolovanie z rôznych zdrojov dát,• ochrana súkromia a utajenia dát.
![Page 21: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/21.jpg)
Problémy implementácie v praxi (1)
• zväčšovanie databáz,
• veľkorozmernosť,
• overfitting,
• stanovenie štatistickej významnosti,
• zrozumiteľnosť a jednoduchá pochopiteľnosť získaných znalostí,
![Page 22: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/22.jpg)
Problémy implementácie v praxi (2)
• chýbajúce alebo zašumené dáta,
• komplexné vzťahy medzi položkami,
• premenlivosť dát a znalostí,
• interakcia užívateľa a predchádzajúcich znalostí,
• interakcia s ostatnými systémami.
![Page 23: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/23.jpg)
Využitie DM v praxi (1)
• segmentácia zákazníkov pre cielené marketingové kampane,
• zisťovanie podvodov v bankovníctve a poistovníctve,
• analýzy nákupných košíkov,• zisťovanie náchylnosti zákazníkov na
odchod ku konkurencii (telekomunikácie),
![Page 24: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/24.jpg)
Využitie DM v praxi (2)
• predpovedanie chovania zákazníkov,
• diagnostický nástroj v medicíne,
• overovanie pravosti podpisov,
• vyhodnocovanie zachytených radarových kontaktov (armáda),
• klasifikácia hviezd v astronómii ...
![Page 25: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/25.jpg)
Informačné a riadiace systémy
![Page 26: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/26.jpg)
Tézy dizertačnej práce (1)
• výber reálnej databázy priemyselného podniku v Trnavskom resp. Bratislavskom regióne,• oboznámenie sa s výrobným procesom vybraného priemyselného podniku, s jeho databázou a so spôsobom ukladania dát do databázy,• vytipovanie problému vhodného na riešenie pomocou dolovania dát,• v prípade potreby úprava dát uložených v databáze pre efektívnejšie využívanie v procese dolovania dát,
![Page 27: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/27.jpg)
Tézy dizertačnej práce (2)
• výber konkrétnych metód dolovania dát pre potreby riadenia na úrovni výrobného procesu,• aplikácia vybraných metód,• s ohľadom na získané výsledky upravovanie použitých metód s dôrazom na špecifické vlastnosti vybranej aplikačnej oblasti,• zo získaných znalostí vytvorenie bázy poznatkov využiteľných ako systém odporúčaní pre riadenie konkrétneho výrobného procesu.
![Page 28: Využitie dolovania dát v riadení výrobných procesov](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/568142d4550346895daf2ba1/html5/thumbnails/28.jpg)
Ďakujem za pozornosť!
Otázky a odpovede