علم البيانات يجمع بين الرياضيات وعلوم الحاسوب لتحليل البيانات واستخراج رؤى قيمة تدعم اتخاذ القرارات. يتطلب علم البيانات أدوات متقدمة لتنقيب البيانات الكبيرة والكثيرة منها غير المنظمة، وتحليل الأنماط والتوجهات. المرحلة الأساسية تشمل الحصول على البيانات، تنظيفها، وتحليلها للوصول إلى نتائج يمكن استخدامها في تحسين استراتيجيات العمل.

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