علم البيانات والبيانات الضخمة- الذكاء الاصطناعي للجميع -جديد

2. ‫علم‬‫البيانات‬‫هو‬‫مجال‬‫اسة‬‫ر‬‫الد‬‫الذي‬
‫يجمع‬‫بين‬‫الخبرة‬‫في‬‫تخصصا‬‫ت‬
‫الرياضيات‬‫واإلحصاء‬‫وعلوم‬‫الكم‬‫بيوتر‬
‫لتفسير‬‫اج‬‫ر‬‫واستخ‬‫رؤى‬‫ذات‬‫مغز‬‫ى‬
‫البيانات‬‫اض‬‫ر‬‫ألغ‬‫صنع‬‫ار‬‫ر‬‫الق‬.

3. ‫ل‬ ‫اإلحصائيون‬ ‫يفعله‬ ‫كان‬ ‫عما‬ ‫هذا‬ ‫يختلف‬ ‫كيف‬‫سنوات؟‬
‫تقليديا‬،‫كانت‬‫البيانات‬‫التي‬‫كانت‬‫لدينا‬
‫منظمة‬‫في‬‫الغالب‬‫وصغيرة‬‫الحجم‬‫،على‬
‫عكس‬‫البيانات‬‫االن‬‫فإن‬‫معظم‬‫البيانا‬‫ت‬‫اليوم‬
‫غير‬‫منظمة‬‫أو‬‫شبه‬‫منظمة‬.‫هو‬‫السبب‬‫ف‬‫ي‬
‫أننا‬‫بحاجة‬‫إلى‬‫أدوات‬‫وخوارزميات‬‫تحليل‬‫ية‬‫أكثر‬
‫ا‬
ً
‫تعقيد‬‫ا‬
ً
‫وتقدم‬‫للمعالجة‬‫والتحليل‬‫وا‬‫ستخالص‬
‫رؤى‬‫ذات‬‫مغزى‬‫منها‬.

4. ‫يطبق‬‫ممارسو‬‫علوم‬‫البيانات‬‫تنقيب‬‫ك‬‫ميات‬
‫كبيرة‬‫من‬‫البيانات‬‫المنظمة‬‫وغير‬‫المن‬‫ظمة‬‫من‬
‫األرقام‬‫والنصوص‬‫والصور‬‫والفيديو‬‫والص‬‫وت‬
‫واستخدام‬‫خوارزميات‬‫التعلم‬‫اآللي‬‫الكت‬‫شاف‬
‫األنماط‬‫المخفية‬‫داخل‬‫مجموعة‬‫البيانات‬
‫لتتمكن‬‫من‬‫إنتاج‬‫أنظمة‬‫ذكاء‬‫اصطناعي‬‫لعمل‬
‫تنبؤات‬‫ذات‬‫مغزى‬‫وتوليد‬‫رؤى‬‫يمكن‬‫لل‬‫محللين‬
‫تحويلها‬‫إلى‬‫مورد‬‫ذي‬‫قيمة‬‫ملموسة‬‫تم‬‫كن‬
‫وتسهل‬‫اتخاذ‬‫ار‬‫ر‬‫الق‬‫وإنشاء‬‫اتيجيات‬‫ر‬‫است‬‫لزيادة‬
‫الكفاءة‬‫في‬‫مجاالت‬‫العمل‬‫المختلفة‬

5. ‫التسلسل‬‫الهرمي‬‫التخاذ‬‫ات‬‫ر‬‫ا‬‫ر‬‫الق‬‫يبدأ‬
‫بالتنقيب‬‫في‬‫الكميات‬‫الهائل‬‫ة‬‫من‬
‫البيانات‬‫واكتشاف‬‫المعلومات‬‫ال‬‫مفيدة‬
‫فيها‬‫واستخدام‬‫األنماط‬‫واالتجاهات‬
‫الموجودة‬‫فيها‬‫اج‬‫ر‬‫الستخ‬‫المعرفة‬
‫وكيفية‬‫االستفادة‬‫من‬‫نتائج‬‫ت‬‫حليلها‬
‫التخاذ‬‫ات‬‫ر‬‫ا‬‫ر‬‫ق‬‫أكثر‬‫كفاءة‬‫ومرونة‬.

6. ‫البيانا‬ ‫ومعالجة‬ ‫تنظف‬‫ت‬ ‫البي‬ ‫وتبصير‬ ‫اكتشاف‬‫انات‬
‫البيانات‬ ‫عن‬ ‫التنقيب‬
‫المرحلة‬‫األولى‬‫في‬‫سير‬‫عمل‬‫علوم‬‫البي‬‫انات‬
‫الحصول‬‫على‬‫البيانات‬‫وإدخالها‬‫في‬‫النظ‬‫ام‬.
‫نظرة‬‫كلية‬،‫تهدف‬‫إلى‬‫صياغة‬‫أسئلة‬‫أف‬‫ضل‬
‫حول‬‫البيانات‬‫الستخراج‬‫المزيد‬‫من‬‫األفك‬‫ار‬
‫والمعرفة‬‫منها‬.
‫والتنب‬ ‫البيانات‬ ‫تحليل‬‫ؤ‬
‫النتائ‬ ‫ومعاينة‬ ‫تفسير‬‫ج‬
‫البيانات‬ ‫ومعالجة‬ ‫تنظف‬
‫المرحلة‬‫التالية‬‫هي‬‫الصيانة‬،‫والتي‬‫تشم‬‫ل‬‫تنقية‬
‫البيانات‬‫ومعالجتها‬‫واعدادها‬.‫إعداد‬‫البيانات‬‫و‬‫حده‬
ً
‫عادة‬‫ما‬‫يستهلك‬60‫إلى‬70‫بالمائة‬‫من‬‫وقت‬
‫عالم‬‫البيانات‬‫ألنه‬‫ا‬
ً
‫نادر‬‫ما‬‫يتم‬‫إنشاء‬‫البي‬‫انات‬‫في‬
‫شكل‬‫منظم‬.‫في‬‫هذه‬‫الخطوة‬،‫يتم‬‫تحويل‬
‫البيانات‬‫واستخدام‬‫التقنيات‬‫اإلحصائية‬‫ل‬‫تجهيزها‬
‫لمزيد‬‫من‬‫االستخدام‬
‫ات‬‫ر‬‫ا‬‫ر‬‫الق‬ ‫اتخاذ‬
Data Mining
‫البيا‬ ‫عن‬ ‫التنقيب‬‫نات‬
Data Cleansing Data Exploration
and Visualization
1
2 3 4 5
6
‫اكتشاف‬‫أنماط‬‫وعالقات‬‫بالبيانات‬‫هي‬‫أ‬‫حد‬
‫أساسيات‬‫علم‬‫البيانات‬‫التي‬‫تخلق‬‫ب‬‫يانات‬
‫فعالة‬‫فتتطلب‬‫أنواع‬‫البيانات‬‫المخت‬‫لفة‬‫إلى‬
‫عالجات‬‫مختلفة‬.‫سوف‬‫نستخدم‬‫واستخدام‬
‫أدوات‬‫التبصير‬‫ر‬
ُّ
‫والتصو‬‫المختلفة‬‫لم‬‫ساعدتنا‬
‫في‬‫تحديد‬‫أنماط‬‫واتجاهات‬‫البيانات‬
‫البي‬ ‫وتبصير‬ ‫اكتشاف‬‫انات‬
‫والتن‬ ‫البيانات‬ ‫تحليل‬‫بؤ‬
Data Analysis and
Prediction
‫يأتي‬‫بعد‬‫ذلك‬‫تحليل‬‫البيانات‬‫وتتض‬‫من‬‫هذه‬
‫المرحلة‬‫نمذجة‬‫البيانات‬‫حيث‬‫تتم‬‫مالئ‬‫مة‬
‫البيانات‬‫في‬‫النموذج‬‫باستخدام‬‫خوارزمي‬‫ات‬
‫التعلم‬‫اآللي‬‫ونماذج‬‫التنبؤ‬
‫الن‬ ‫ومعاينة‬ ‫تفسير‬‫تائج‬
Results Interpretation
‫خالل‬‫المرحلة‬‫النهائية‬،‫يقوم‬‫عالم‬‫ال‬‫بيانات‬
‫بمعاينة‬‫نتائج‬‫وتقارير‬،‫البيانات‬‫و‬‫تفسير‬
‫النتائج‬‫وتوصيل‬‫األفكار‬
‫ات‬‫ر‬‫ا‬‫ر‬‫الق‬ ‫اتخاذ‬
Decision Making
‫بعد‬‫ذلك‬‫نصل‬‫إلى‬‫اللحظة‬‫األكثر‬‫أهم‬‫ية‬:
‫اتخاذ‬‫ات‬‫ر‬‫القرا‬‫اتيجية‬‫ر‬‫االست‬‫بالتحق‬‫ق‬‫من‬
‫النماذج‬‫التي‬‫تم‬‫العثور‬‫عليها‬‫واكتش‬‫اف‬
‫الجوانب‬‫التي‬‫تحتاج‬‫إلى‬‫تحسينات‬

7. ‫هي‬‫البيانات‬‫التي‬‫يتم‬‫الحصول‬‫عليها‬‫ف‬‫ي‬‫شكل‬
‫ارقام‬‫أو‬‫اءات‬‫ر‬‫ق‬‫أو‬‫قياسات‬‫ويمكن‬‫ترتيبها‬‫اء‬‫ر‬‫وإج‬
‫عمليات‬‫رياضية‬‫أو‬‫حسابية‬‫عليها‬‫كالجمع‬‫والطرح‬
‫وتكون‬‫هذه‬‫البيانات‬‫اما‬‫متصلة‬‫أو‬‫منفص‬‫لة‬
‫يمكن‬‫ان‬‫تأخذ‬‫أي‬‫قي‬‫مة‬
‫ضمن‬‫نطاق‬‫ما‬‫مثل‬
‫الطول‬‫الوزن‬‫االسعار‬
‫الكمية‬ ‫البيانات‬
‫المنفصلة‬
‫تمثل‬‫سلسلة‬‫من‬‫األرقام‬
‫التي‬‫يتم‬‫جمعها‬‫على‬‫فت‬‫ات‬‫ر‬
‫منتظمة‬‫خالل‬‫فترة‬‫زمني‬‫ة‬
‫معينة‬.‫يتمثل‬‫االختالف‬‫بين‬
‫هذه‬‫البيانات‬‫والبيانات‬‫ا‬‫لكمية‬
‫ان‬‫لها‬‫ترتيب‬‫زمني‬‫مثال‬‫أ‬‫رباح‬
‫شركة‬‫في‬‫عدة‬‫سنوات‬
‫البيانات‬
‫النصية‬
‫البيانات‬‫النصية‬‫هي‬‫في‬‫األ‬‫ساس‬
‫مجرد‬‫كلمات‬.‫في‬‫كثير‬‫من‬
‫األحيان‬،‫يكون‬‫أول‬‫شيء‬‫تفع‬‫له‬
‫بالنص‬‫هو‬‫تحويله‬‫إلى‬‫أرقام‬
‫تأخذ‬‫قيم‬‫محددة‬
‫مثل‬‫عدد‬‫األطفال‬
‫في‬‫االسرة‬‫عدد‬
‫الطالب‬‫في‬‫الشعب‬
‫تندرج‬‫هذه‬‫البيانات‬‫في‬‫فئات‬‫تمثل‬‫الخصائص‬‫الت‬‫ي‬‫يمكن‬
‫حصرها‬‫في‬‫عدة‬‫أوجه‬‫وصفية‬‫وتكون‬‫هذه‬‫الفئات‬‫اما‬‫اس‬‫مية‬
‫أو‬‫ترتيبية‬.‫يمكن‬‫أن‬‫تأخذ‬‫البيانات‬‫الفئوية‬‫قي‬‫ا‬
ً
‫م‬‫عددية‬‫لكن‬
‫هذه‬‫األرقام‬،‫ال‬‫يمكن‬‫اء‬‫ر‬‫إج‬‫عمليات‬‫رياضية‬‫أو‬‫حسابي‬‫ة‬‫عليها‬
‫الفئات‬‫التي‬‫يمكن‬‫تص‬‫نيفها‬
‫مع‬‫عدم‬‫إمكانية‬‫ترتيبها‬‫مثل‬
‫نوع‬‫الجنس‬(‫ذكر‬–‫انثى‬)
‫الفئات‬‫التي‬‫يمكن‬‫تص‬‫نيفها‬
‫مع‬‫إمكانية‬‫ترتيبها‬‫مثل‬
‫مستوى‬‫الصعوبة‬(‫مبت‬‫دئ‬
-‫متوسط‬–‫متقدم‬)
‫الكمية‬ ‫البيانات‬
‫المتصلة‬
‫الفئوية‬ ‫البيانات‬
‫الترتيبية‬
‫الفئوية‬ ‫البيانات‬
‫االسمية‬
‫البيانات‬
‫النصية‬
‫السالسل‬ ‫بيانات‬
‫الزمنية‬
‫البيانات‬
‫الفئوية‬
‫البيانات‬
‫الكمية‬

8. ‫البيانات‬‫الضخمة‬BIG DATA
‫كمية‬‫هائلة‬‫من‬‫البيانات‬‫المعقدة‬‫التي‬‫يفوق‬‫حجمها‬‫ق‬‫درة‬
‫البرمجيات‬‫واآلليات‬‫الحاسوبية‬‫التقليدية‬‫على‬‫تخ‬‫زينها‬‫ومعالجتها‬
‫وتحليلها‬.
•‫يعرف‬‫مؤتمر‬‫أوريلي‬‫مفتوح‬‫المصدر‬‫البيانات‬‫الكب‬‫يرة‬‫بأنها‬:
"‫البيانات‬‫التي‬‫تصبح‬‫كبيرة‬‫بشكل‬‫كاف‬‫لعدم‬‫القد‬‫رة‬‫على‬
‫معالجتها‬‫باستخدام‬‫الوسائل‬‫المتاحة‬“.
•‫تعريف‬‫اسة‬‫ر‬‫د‬‫ماكينسي‬:
"‫تشير‬‫البيانات‬‫الكبيرة‬‫إلى‬‫مجموعات‬‫البيانات‬‫الت‬‫ي‬‫يكون‬‫حجمها‬
‫أكبر‬‫من‬‫إمكانية‬‫أدوات‬‫برمجيات‬‫قواعد‬‫البيانات‬‫لجمعه‬‫ا‬‫وتخزينها‬
‫وإدارتها‬‫وتحليلها‬“.

9. 9

10. ‫اآل‬ ‫عن‬ ‫الناتجة‬ ‫البيانات‬‫الت‬‫االش‬ ‫عن‬ ‫الناتجة‬ ‫البيانات‬‫خاص‬‫المؤس‬ ‫عن‬ ‫الناتجة‬ ‫البيانات‬‫سات‬

11. •‫أخ‬ ‫شبكات‬ ‫أو‬ ‫بأجهزة‬ ‫االتصال‬ ‫يمكنها‬‫رى‬
•‫البي‬ ‫وجمع‬ ‫الخدمات‬ ‫تنفيذ‬ ‫يمكنها‬‫انات‬
‫بشكل‬‫مستقل‬
•‫ت‬ ‫من‬ ‫بالبيئة‬ ‫المعرفة‬ ‫بعض‬ ‫لديها‬‫لقاء‬
‫نفسها‬
‫األنوا‬ ‫لهذه‬ ‫الرئيسية‬ ‫ات‬‫ز‬‫المي‬ ‫من‬‫ع‬:
‫أجهزة‬ ‫عن‬ ‫الناتجة‬ ‫البيانات‬ ‫إلى‬ ‫نشير‬
‫اآل‬ ‫في‬ ‫الفعلي‬ ‫الوقت‬ ‫في‬ ‫االستشعار‬‫الت‬
‫وت‬ ‫تسجل‬ ‫التي‬ ‫المركبات‬ ‫أو‬ ‫الصناعية‬‫تبع‬
‫اإلنترنت‬ ‫عبر‬ ‫المستخدم‬ ‫سلوك‬

12. ‫البيانات‬‫المولدة‬‫من‬،‫البشر‬‫شير‬
ُ
‫ن‬‫إلى‬‫الكم‬
‫الهائل‬‫من‬‫بيانات‬‫وسائل‬‫التواصل‬‫االج‬‫تماعي‬
‫والحاالت‬‫والتحديثات‬‫والتغريدات‬‫والص‬‫ور‬
،‫والوسائط‬‫معظم‬‫هذه‬‫البيانات‬‫تكون‬‫غي‬‫ر‬
‫منظمة‬.
(‫من‬80%‫إلى‬90%‫من‬‫جميع‬‫البيانات‬‫في‬
‫العالم‬‫تكون‬‫غير‬‫مهيكلة‬‫وغالبا‬‫تكون‬‫من‬‫هذه‬
‫الفئة‬)

13. ‫تتميز‬‫البيانات‬،‫الضخمة‬‫التي‬‫تنشئ‬‫ها‬،‫المؤسسات‬
‫بأنها‬‫منظمة‬‫ومهيكلة‬‫وجديرة‬‫بالثقة‬.‫هذا‬‫النوع‬
‫من‬‫البيانات‬‫هو‬‫أقرب‬‫األنواع‬‫إلى‬‫ما‬‫تمتلكه‬
‫معظم‬‫الشركات‬‫ا‬
ً
‫حالي‬.‫ولكنه‬‫يعتبر‬
ً
‫تقليدي‬‫ا‬ ً
‫مقارنة‬‫باألنواع‬‫األخرى‬‫وعلى‬‫الرغم‬‫من‬‫ذلك‬
‫فإنه‬‫يعتبر‬‫بنفس‬‫األهمية‬
‫مثل‬:‫البيانات‬‫الضخمة‬‫التنظيمية‬‫من‬‫الم‬‫عامالت‬
‫التجارية‬‫وبطاقات‬‫االئتمان‬‫والمؤسسات‬‫الح‬‫كومية‬
‫والتجارة‬‫اإللكترونية‬‫واألعمال‬‫المصرفية‬‫أو‬
‫سجالت‬‫األسهم‬‫والسجالت‬‫الطبية‬.

14. ‫الحجم‬
‫عندما‬‫نريد‬‫استرجاع‬‫هذه‬‫البيانات‬‫أو‬
‫تحليلها‬‫للعثور‬‫على‬‫المعلومات‬
‫المطلوبة‬‫داخل‬‫تلك‬‫ال‬‫كمية‬‫الهائلة‬
‫من‬،‫البيانات‬‫وتحليلها‬‫هي‬‫المش‬‫كلة‬
‫الحقيقية‬.
‫التنوع‬
‫تكون‬‫متنوعه‬‫وغير‬‫منظمه‬‫و‬‫تأتي‬
‫بأشكال‬‫مختلفة‬‫مجدولة‬-‫غير‬‫مجد‬‫ولة‬
‫الصور‬‫ومقاطع‬‫الصوت‬‫والفيديو‬
‫والرسائل‬‫القصيرة‬‫وبيانات‬‫ال‬
‫المصداقية‬
‫مهم‬‫ان‬‫تكون‬‫البيانات‬‫التي‬‫يتم‬‫تخزينها‬‫و‬‫تعدينها‬
‫ذات‬‫مغزى‬‫للمشكلة‬‫التي‬‫يجري‬‫تحليلها‬‫ال‬‫ن‬
‫المعلومات‬‫الغير‬‫دقيقة‬‫تؤدي‬‫الى‬‫اتخاذ‬‫ا‬‫ر‬‫ا‬‫ر‬‫ق‬‫ت‬
‫خا‬‫طئة‬
‫قيمة‬‫البيانات‬‫التي‬‫يتم‬‫اجها‬‫ر‬‫استخ‬‫ت‬‫مثل‬‫الجزء‬
‫األكثر‬‫أهمية‬‫في‬‫الشروع‬‫في‬‫تحليل‬‫ه‬‫ذه‬
‫البيانات‬
‫القيمة‬
Volume
‫الحجم‬
‫التنوع‬
Variety
Veracity
‫المصداقية‬
‫القيمة‬
Value
Velocity
‫السرعة‬
‫السرعة‬
‫البيانات‬‫تتغير‬‫مع‬‫مرور‬‫الوقت‬‫أو‬
‫التي‬‫يتم‬‫توليدها‬‫بشكل‬‫مت‬‫كرر‬
‫وبالتالي‬‫التحليل‬‫يجب‬‫أن‬‫ي‬‫كون‬‫في‬
‫الوقت‬،‫الحقيقي‬‫إلعطاء‬‫استجا‬‫بة‬‫و‬
‫ردود‬‫فعل‬‫سريعة‬5V’s OF
BIG DATA