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# Informática # Inteligencia artificial # Aprendizaje automático

Prediciendo el Futuro con Registros de Eventos

Aprende cómo los registros de eventos pueden mejorar las predicciones para tomar mejores decisiones.

Benedikt Bollig, Matthias Függer, Thomas Nowak

― 9 minilectura


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En nuestro mundo de ritmo rápido, los datos están por todas partes. Piensa en todos los clics que haces en línea o en los registros que se crean cada vez que visitas un sitio web. Estos datos no son solo números; cuentan una historia sobre cómo suceden las cosas. Un tipo de dato con el que las empresas lidian se llama registros de eventos. Estos registros son como diarios de las actividades que ocurren en un proceso. Ayudan a las organizaciones a entender cómo operan y dónde pueden mejorar.

Puede que no lo notes, pero cada vez que un paciente se registra en un hospital o cuando haces clic en un sitio web, se está creando un Registro de eventos. Estos registros incluyen detalles como qué pasó, cuándo pasó y, a veces, incluso quién estuvo involucrado. Sin embargo, aunque estos registros suelen estar disponibles, el desafío radica en cómo darles sentido y predecir eventos futuros basados en actividades pasadas.

¿Qué Son los Registros de Eventos?

Los registros de eventos son registros que mantienen un seguimiento de todo lo que pasa dentro de un proceso específico. Imagina que estás en una fiesta, y cada vez que alguien hace algo interesante, lo anotas. Tendrías un registro de todas las actividades que ocurrieron durante la fiesta.

En el mundo empresarial, los registros de eventos pueden rastrear exámenes de pacientes en hospitales, interacciones de usuarios en sitios web, o actividades de servidores. Esencialmente capturan la secuencia de pasos dados en un proceso a lo largo del tiempo.

Sin embargo, las organizaciones suelen descubrir que, aunque tienen estos registros de eventos, a menudo no tienen un modelo o marco sólido para entenderlos o analizarlos. Aquí es donde entra en juego la Predicción de registros de eventos.

El Desafío de las Predicciones

Entonces, ¿por qué es importante predecir eventos futuros? Bueno, si las empresas pueden anticipar lo que podría suceder a continuación, pueden tomar mejores decisiones. Por ejemplo, si un hospital puede predecir el flujo de pacientes, puede asignar el personal de manera más efectiva. La capacidad de hacer estas predicciones puede ser crucial para mejorar la eficiencia y abordar problemas antes de que se conviertan en grandes inconvenientes.

Sin embargo, a pesar de tener registros de eventos, las empresas a menudo luchan por predecir eventos futuros. Crear un modelo que pueda analizar datos y proporcionar información no es tan fácil como suena. Los métodos tradicionales son geniales para analizar datos históricos, pero puede que no funcionen bien cuando se trata de flujos continuos de nuevos datos o eventos.

Un Cambio hacia Predicciones en Tiempo Real

Tradicionalmente, el enfoque para la minería de procesos implicaba mirar los datos en lotes, como esperar el final del año para ver cómo te fue con tus finanzas. En este escenario, todos los datos se recopilan y luego el análisis ocurre más tarde. Aunque esto puede ofrecer información sobre el rendimiento pasado, no ayuda en situaciones donde los datos están llegando constantemente.

¡Entra en juego la predicción en tiempo real! Imagina que estás en esa misma fiesta, pero esta vez tienes que tomar decisiones a medida que las cosas suceden. No puedes esperar a ver los movimientos de baile de todos antes de decidir qué canción poner a continuación. El enfoque en tiempo real permite a las empresas predecir lo que podría pasar a continuación en tiempo real a medida que ocurren los eventos.

En este método, los datos llegan en piezas, y las predicciones se hacen casi al instante. Es como poder predecir que el próximo movimiento de baile será un giro porque has visto a todos los demás bailar.

Tipos de Aprendizaje: Por Lotes vs. En Tiempo Real

Al hablar de la predicción de registros de eventos, surgen dos tipos de aprendizaje: Aprendizaje por lotes y aprendizaje en tiempo real.

Aprendizaje por Lotes

El aprendizaje por lotes es como estudiar para un examen empujando un montón de material la noche anterior. Recoges todos los datos, los analizas y luego intentas hacer predicciones basadas en esa información compuesta.

Este método es útil, pero tiene limitaciones. El modelo creado puede no responder bien a datos nuevos o cambiantes ya que se basa en un conjunto de datos fijo. Si surge una nueva tendencia, el modelo por lotes podría no detectarla rápido.

Aprendizaje en Tiempo Real

El aprendizaje en tiempo real, por otro lado, es como ver un juego en vivo y hacer apuestas sobre quién anotará a continuación basándote en el desempeño de los jugadores. En este enfoque, los datos se procesan y analizan en tiempo real. A medida que ocurre cada evento, el modelo se actualiza, lo que permite hacer predicciones más precisas.

El método en tiempo real es particularmente útil en situaciones donde los datos se generan continuamente, como en hospitales o servicios en línea, donde cada momento trae nueva información a considerar.

Cómo Se Hacen las Predicciones

Un aspecto clave de la predicción es el modelo usado para procesar los datos. En el contexto de la predicción de registros de eventos, se pueden emplear diferentes tipos de modelos para analizar datos de actividad y hacer pronósticos.

Modelos de Lenguaje

Un tipo de modelo usado es un modelo de lenguaje, que ayuda a predecir la próxima actividad en una secuencia basándose en actividades anteriores. Puedes pensar en esto como predecir la próxima palabra en una frase basándote en las palabras que vinieron antes. Estos modelos pueden ir desde los más simples como los n-gramas hasta los más complejos como las redes neuronales de memoria a largo y corto plazo (LSTM).

  • N-gramas: Este modelo observa un número fijo de actividades anteriores (como dos o tres) para predecir lo que viene a continuación. Imagina que siempre terminas las frases de tu amigo porque conoces su estilo.

  • LSTMs: Más avanzados que los n-gramas, los LSTMs están diseñados para manejar secuencias a lo largo del tiempo. Recuerdan la información pasada de manera más efectiva, lo que resulta en predicciones mejoradas.

Métodos de Conjunto

Otra técnica implica métodos de conjunto, que combinan las predicciones de múltiples modelos para mejorar la precisión. Puedes pensar en esto como preguntar a varios amigos su opinión sobre qué hacer a continuación en lugar de depender solo de una persona. Al considerar la opinión de todos, tomas una decisión más informada.

Importancia de las Predicciones Tempranas

En modo en tiempo real, una gran diferencia con el modo por lotes es que necesitas proporcionar predicciones útiles temprano en el proceso cuando los datos aún son limitados. Esto es como tratar de predecir qué pasará en un juego después de solo unos minutos. Puede ser complicado, pero si se hace bien, proporciona información valiosa justo cuando se necesitan tomar decisiones.

Aplicaciones en el Mundo Real

La predicción de registros de eventos tiene una amplia gama de aplicaciones en diversas industrias.

Salud

En hospitales, predecir el flujo de pacientes puede llevar a una atención más eficiente. Al analizar los registros de eventos de admisiones y tratamientos de pacientes, los hospitales pueden optimizar la asignación de personal, asegurando que los doctores y enfermeras estén disponibles cuando más se les necesita.

Servicios de TI

Las empresas de TI también pueden beneficiarse de la predicción de registros de eventos al analizar los registros de servidores para prever posibles tiempos de inactividad, lo que les permite tomar acciones preventivas. Esto puede involucrar aumentar recursos o informar a los usuarios con anticipación, mejorando la satisfacción del cliente en general.

Comercio Electrónico

Para el comercio en línea, usar registros de eventos para predecir el comportamiento del usuario puede aumentar las ventas. Al entender las tendencias de navegación, las empresas pueden adaptar sus ofertas o promociones basadas en las actividades de los clientes, lo que lleva a tasas de conversión más altas.

Desafíos en las Predicciones

Incluso con todos los beneficios, predecir eventos futuros usando registros de eventos viene con su propio conjunto de desafíos.

Calidad de los Datos

La calidad de los registros de eventos impacta significativamente en las predicciones. Si los registros son incompletos o inexactos, el modelo no proporcionará información confiable. Piensa en ello como tratar de hornear un pastel con ingredientes caducados – puede que no salga bien.

Complejidad Computacional

A medida que el volumen de datos aumenta, la complejidad del procesamiento también puede aumentar. Se necesitan algoritmos y marcos eficientes para asegurar que se puedan hacer predicciones en tiempo real sin colapsar bajo presión.

Patrones Evolutivos

El comportamiento humano es impredecible. Las tendencias pueden cambiar, y lo que fue cierto ayer puede no serlo mañana. Los modelos necesitan actualizaciones constantes para mantenerse al día con las tendencias cambiantes.

Conclusión: Un Futuro Brillante para la Predicción de Registros de Eventos

La predicción de registros de eventos es una herramienta poderosa que puede ayudar a las organizaciones en varios sectores a tomar decisiones informadas basadas en datos en tiempo real. Con los modelos y métodos adecuados, las empresas pueden aprovechar sus registros de eventos para mejorar la eficiencia, ofrecer un mejor servicio al cliente y, en última instancia, tener un mayor éxito.

A medida que la tecnología sigue evolucionando, los métodos para predecir eventos futuros solo mejorarán, llevando a desarrollos aún más emocionantes en el campo. Así que, la próxima vez que hagas clic en un sitio web o te registres para una visita al hospital, recuerda que hay una historia impulsada por datos detrás de esas actividades, esperando a ser contada. ¡Y quién sabe, tal vez un día, tu clic podría llevar a una predicción innovadora!

Fuente original

Título: A Framework for Streaming Event-Log Prediction in Business Processes

Resumen: We present a Python-based framework for event-log prediction in streaming mode, enabling predictions while data is being generated by a business process. The framework allows for easy integration of streaming algorithms, including language models like n-grams and LSTMs, and for combining these predictors using ensemble methods. Using our framework, we conducted experiments on various well-known process-mining data sets and compared classical batch with streaming mode. Though, in batch mode, LSTMs generally achieve the best performance, there is often an n-gram whose accuracy comes very close. Combining basic models in ensemble methods can even outperform LSTMs. The value of basic models with respect to LSTMs becomes even more apparent in streaming mode, where LSTMs generally lack accuracy in the early stages of a prediction run, while basic methods make sensible predictions immediately.

Autores: Benedikt Bollig, Matthias Függer, Thomas Nowak

Última actualización: 2024-12-20 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2412.16032

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.16032

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

Gracias a arxiv por el uso de su interoperabilidad de acceso abierto.

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