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Prédire l'avenir avec des journaux d'événements

Apprends comment les journaux d'événements peuvent améliorer les prédictions pour des prises de décision plus efficaces.

Benedikt Bollig, Matthias Függer, Thomas Nowak

― 10 min lire


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Dans notre monde ultra-rapide, les données sont partout. Pense à tous les clics que tu fais en ligne, ou aux logs créés chaque fois que tu visites un site. Ces données ne sont pas que des chiffres ; elles racontent une histoire sur ce qui se passe. Un type de données avec lequel les entreprises bossent s'appelle les logs d'événements. Ces logs sont comme des journaux des activités qui se déroulent dans un processus. Ils aident les organisations à comprendre comment elles fonctionnent et où elles peuvent s’améliorer.

Tu ne t’en rends peut-être pas compte, mais chaque fois qu’un patient s’enregistre à l’hôpital ou que tu cliques sur un site web, un log d’événements est créé. Ces logs contiennent des détails comme ce qui s’est passé, quand ça s’est passé, et parfois même qui était impliqué. Cependant, bien que ces logs soient souvent disponibles, le défi est de les comprendre et de prédire les futurs événements basés sur les activités passées.

C’est quoi les logs d’événements ?

Les logs d’événements sont des enregistrements qui gardent une trace de tout ce qui se passe dans un processus précis. Imagine que tu es à une fête, et chaque fois que quelqu’un fait quelque chose d’intéressant, tu le notes. Tu aurais alors un enregistrement de toutes les activités qui se sont déroulées pendant la fête.

Dans le monde des affaires, les logs d’événements peuvent suivre les examens des patients dans les hôpitaux, les interactions des utilisateurs sur les sites web, ou les activités des serveurs. Ils capturent essentiellement la séquence des étapes prises dans un processus au fil du temps.

Cependant, les organisations découvrent souvent que même si elles ont ces logs d’événements, elles n'ont pas vraiment de modèle solide pour les comprendre ou les analyser. C’est là que la prédiction des logs d'événements entre en jeu.

Le défi des Prédictions

Alors, pourquoi prédire les événements futurs est important ? Eh bien, si les entreprises peuvent prévoir ce qui pourrait se passer ensuite, elles peuvent prendre de meilleures décisions. Par exemple, si un hôpital peut prédire le flux de patients, il peut mieux allouer son personnel. La capacité de faire ces prédictions peut être cruciale pour améliorer l’efficacité et résoudre des problèmes avant qu’ils ne deviennent majeurs.

Cependant, malgré les logs d’événements, les entreprises ont souvent du mal à prédire les événements futurs. Créer un modèle qui peut analyser des données et fournir des informations n'est pas aussi simple qu'il y paraît. Les méthodes traditionnelles sont excellentes pour analyser des données historiques, mais elles peuvent ne pas bien fonctionner quand il s'agit de flux continus de nouvelles données ou d'événements.

Un virage vers les prédictions en streaming

Traditionnellement, l’approche de l’exploration de processus consistait à regarder des données par lots, un peu comme attendre la fin de l’année pour voir à quoi ressemblent tes finances. Dans ce scénario, toutes les données sont collectées, puis l’analyse se fait plus tard. Bien que cela puisse offrir des aperçus sur les performances passées, cela ne fonctionne pas dans des situations où les données arrivent en permanence.

Place aux prédictions en streaming ! Imagine que tu es à cette même fête, mais cette fois tu dois prendre des décisions au fur et à mesure. Tu ne peux pas attendre de voir les mouvements de danse de tout le monde avant de décider quelle chanson jouer ensuite. L’approche en streaming permet aux entreprises de prédire ce qui pourrait arriver ensuite en temps réel, au fur et à mesure que les événements se produisent.

Dans cette méthode, les données arrivent un morceau à la fois, et les prédictions sont faites presque instantanément. C'est comme pouvoir prédire que le prochain mouvement de danse sera un tour parce que tu as vu tout le monde danser.

Types d'apprentissage : Batch vs. Streaming

Quand on parle de prédiction des logs d’événements, deux types d’apprentissage se distinguent : l'Apprentissage par lots et l'apprentissage en streaming.

Apprentissage par lots

L'apprentissage par lots, c'est un peu comme étudier pour un exam en bourrant tout le contenu la veille. Tu collectes toutes les données, les analyses, puis essaies de faire des prédictions basées sur ces informations compilées.

Cette méthode est utile mais elle a ses limites. Le modèle créé peut ne pas bien réagir aux nouvelles données ou à celles qui changent car il se fonde sur un ensemble de données fixe. Si une nouvelle tendance émerge, le modèle par lots pourrait ne pas la repérer rapidement.

Apprentissage en streaming

L’apprentissage en streaming, en revanche, est similaire à regarder un match en direct et à parier sur qui va marquer ensuite en fonction de la performance actuelle des joueurs. Dans cette approche, les données sont traitées et analysées en temps réel. Au fur et à mesure que chaque événement se produit, le modèle se met à jour, permettant des prédictions plus précises.

La méthode en streaming est particulièrement utile pour les situations où les données sont générées en continu, comme dans les hôpitaux ou les services en ligne, où chaque instant apporte de nouvelles informations à considérer.

Comment les prédictions sont faites

Un aspect clé de la prédiction est le modèle utilisé pour traiter les données. Dans le contexte de la prédiction des logs d'événements, différents types de modèles peuvent être employés pour analyser les données d'activité et faire des prévisions.

Modèles linguistiques

Un type de modèle utilisé est un modèle linguistique, qui aide à prédire la prochaine activité dans une séquence basée sur les activités précédentes. Tu peux voir ça comme prédire le prochain mot dans une phrase en te basant sur les mots qui l'ont précédé. Ces modèles peuvent aller de modèles simples comme les n-grams à des modèles plus complexes comme les réseaux de neurones à mémoire à long terme (LSTM).

  • N-grams : Ce modèle regarde un nombre fixe d'activités précédentes (comme deux ou trois) pour prédire ce qui vient ensuite. Imagine que tu terminais toujours les phrases de ton pote parce que tu connaissais son style.

  • LSTMs : Plus avancés que les n-grams, les LSTMs sont conçus pour gérer des séquences sur le temps. Ils se rappellent mieux des informations passées, ce qui conduit à des prédictions améliorées.

Méthodes d'ensemble

Une autre technique implique les méthodes d'ensemble, qui combinent les prédictions de plusieurs modèles pour améliorer la précision. Tu peux voir ça comme demander l'avis de plusieurs amis sur ce qu'il faut faire ensuite plutôt que de te fier à une seule personne. En prenant en compte les opinions de chacun, tu fais un choix plus éclairé.

Importance des prédictions anticipées

En mode streaming, une différence majeure par rapport au mode par lots est qu'il faut fournir des prédictions utiles tôt dans le processus quand les données sont encore limitées. C'est comme essayer de prédire ce qui va se passer dans un match après seulement quelques minutes. Ça peut être compliqué, mais si c’est bien fait, ça offre des aperçus précieux juste au moment où il faut prendre des décisions.

Applications dans le monde réel

La prédiction des logs d’événements a un large éventail d’applications dans divers secteurs.

Santé

Dans les hôpitaux, prédire le flux de patients peut mener à des soins plus efficaces. En analysant les logs d’événements des admissions et des traitements, les hôpitaux peuvent optimiser l'allocation du personnel, garantissant que les médecins et les infirmiers sont disponibles quand on a besoin d'eux.

Services IT

Les entreprises IT peuvent aussi profiter de la prédiction des logs d'événements en analysant les logs des serveurs pour prévoir de potentiels temps d'arrêt, leur permettant d'agir en amont. Cela peut impliquer d'augmenter les ressources ou d'informer les utilisateurs à l’avance, améliorant ainsi la satisfaction globale des clients.

E-commerce

Pour le commerce en ligne, utiliser les logs d'événements pour prédire le comportement des utilisateurs peut augmenter les ventes. En comprenant les tendances de navigation, les entreprises peuvent adapter leurs offres ou promotions en fonction des activités des clients, conduisant à des taux de conversion plus élevés.

Défis des prédictions

Même avec tous les avantages, prédire les événements futurs à l'aide des logs d'événements présente ses propres défis.

Qualité des données

La qualité des logs d’événements a un impact significatif sur les prédictions. Si les enregistrements sont incomplets ou inexacts, le modèle ne fournira pas d'informations fiables. Pense à ça comme essayer de faire un gâteau avec des ingrédients périmés - ça ne va pas bien se passer.

Complexité computationnelle

À mesure que le volume de données augmente, la complexité du traitement peut aussi grimper. Il faut des algorithmes et des cadres efficaces pour s'assurer que des prédictions en temps réel peuvent être faites sans tout faire planter.

Évolution des patterns

Le comportement humain est imprévisible. Les tendances peuvent changer, et ce qui était vrai hier peut ne pas l'être demain. Les modèles doivent être constamment mis à jour pour suivre les tendances changeantes.

Conclusion : Un avenir prometteur pour la prédiction des logs d'événements

La prédiction des logs d’événements est un outil puissant qui peut aider les organisations de divers secteurs à prendre des décisions éclairées basées sur des données en temps réel. Avec les bons modèles et méthodes, les entreprises peuvent exploiter leurs logs d'événements pour une efficacité accrue, un meilleur service client, et en fin de compte, un plus grand succès.

À mesure que la technologie continue d'évoluer, les méthodes pour prédire les événements futurs ne feront que s'améliorer, menant à encore plus de développements passionnants dans le domaine. Alors, la prochaine fois que tu cliques sur un site web ou que tu t’enregistres pour une visite à l’hôpital, souviens-toi qu'il y a une histoire basée sur les données derrière ces activités, attendant d'être racontée. Et qui sait, peut-être qu'un jour, ton clic pourrait mener à une prédiction révolutionnaire !

Source originale

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

Résumé: 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.

Auteurs: Benedikt Bollig, Matthias Függer, Thomas Nowak

Dernière mise à jour: 2024-12-20 00:00:00

Langue: English

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

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

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

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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