Presentiamo KGLiDS: Un Nuovo Approccio per i Data Scientist
KGLiDS organizza i flussi di lavoro di data science per migliorare l'efficienza e la collaborazione.
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Indice
Negli ultimi anni, la data science ha attirato tanta attenzione sia nel mondo accademico che nelle aziende. Le aziende stanno investendo un sacco di soldi in strumenti per analizzare grandi volumi di dati. Questo ha portato alla creazione di molti strumenti e risorse per la data science, come dataset e script. Però, non c'è stato molto impegno per sfruttare al meglio le conoscenze e le esperienze accumulate tramite queste risorse. Di conseguenza, i data scientist spesso si ritrovano a passare troppo tempo a cercare informazioni o provando diversi metodi per vedere quale funzioni meglio.
Per affrontare questi problemi, proponiamo un nuovo sistema chiamato KGLiDS. Questo sistema usa l'intelligenza artificiale per raccogliere le informazioni importanti dai flussi di lavoro della data science e organizzarle in un grafo della conoscenza. Questo grafo permette ai data scientist di trovare ciò di cui hanno bisogno in modo più efficiente e di condividere le loro scoperte con gli altri.
Il Problema con i Sistemi Attuali
La data science implica la raccolta, la pulizia e l'analisi di dati sia strutturati che non strutturati per generare intuizioni o creare modelli che possano fare previsioni. Gran parte di questo lavoro si basa su dataset e sui flussi di lavoro costruiti attorno a loro.
Recentemente, molte aziende hanno mostrato interesse in questo campo, portando alla crescita di piattaforme di data science che aiutano ad analizzare enormi dataset. Piattaforme come Kaggle e OpenML sono emerse con un sacco di dataset aperti e risorse per pipeline. Nonostante questa abbondanza di informazioni, i sistemi esistenti non offrono un metodo completo per connettere diversi strumenti di data science e dataset.
I data scientist di solito lavorano con dataset pertinenti alle loro mansioni. Cercano lavori precedenti che potrebbero aver utilizzato dataset simili, ma la maggior parte dei sistemi esistenti consente loro di cercare dataset solo in modo individuale. Mancano della capacità di vedere come i dataset e le pipeline interagiscono, il che rallenta il loro lavoro e rende più difficile imparare dalle esperienze passate.
Cosa Offre KGLiDS
KGLiDS si distingue come una piattaforma che cattura sia i dataset che le rispettive pipeline in un sistema coeso. Offre i seguenti componenti principali:
Astrazione della Pipeline: Questo cattura il flusso di lavoro di un compito di data science analizzando gli script che definiscono come vengono elaborati i dati.
Profilazione dei Dati: Questo raccoglie dettagli sui dataset, inclusa la loro struttura e caratteristiche.
Costruzione del grafo della conoscenza: Questo costruisce un grafo che rappresenta le relazioni tra dataset, pipeline e librerie.
Interfacce Utente: Queste consentono agli utenti, indipendentemente dal loro background tecnico, di interagire con il sistema e ottenere intuizioni basate sui dati.
Il sistema è progettato per consentire agli utenti di cercare facilmente pipeline e dataset pertinenti, scoprire connessioni tra di essi e imparare dalle esperienze degli altri.
Maggiori Dettagli sui Componenti
Astrazione della Pipeline
Una pipeline di data science è essenzialmente una serie di passaggi per portare a termine un compito di data science. Per capire come funzionano queste pipeline, KGLiDS analizza il codice e identifica i componenti chiave. Usando queste informazioni, crea un modello che rappresenta il flusso di dati e operazioni nella pipeline senza dover effettivamente eseguire il codice.
Profilazione dei Dati
Questo componente analizza i dataset per raccogliere dettagli sulla loro struttura. Crea profili per ciascun dataset, notando aspetti come quali colonne esistono, che tipi di dati contengono e la relazione tra le diverse tabelle. Queste informazioni aiutano a migliorare la comprensione dei dataset, rendendo più facile per i data scientist scegliere dataset adatti per i loro compiti.
Costruzione del Grafo della Conoscenza
Il grafo della conoscenza funge da hub centrale che collega pipeline e dataset. Comprendendo le relazioni tra questi elementi, il sistema fornisce agli utenti una visione chiara di come diversi dataset possono lavorare insieme. Può aiutare gli utenti a vedere quali pipeline sono state precedentemente efficaci con dataset simili.
Interfacce Utente
KGLiDS include interfacce intuitive che permettono agli utenti di interagire facilmente con il sistema. Con queste interfacce, gli utenti possono condurre ricerche, recuperare profili di dataset e scoprire quali pipeline sono state utilizzate in precedenza. Questo è particolarmente utile per chi non ha un background tecnico profondo ma desidera comunque utilizzare efficacemente gli strumenti di data science.
Perché È Importante?
Le applicazioni di KGLiDS vanno oltre il miglioramento del lavoro dei data scientist. Creando un sistema più interconnesso, può portare a processi lavorativi più efficienti, intuizioni più rapide e, in ultima analisi, risultati più impattanti.
Quando i data scientist possono trovare rapidamente informazioni pertinenti, possono concentrarsi su ciò che conta: estrarre intuizioni dai dati e costruire modelli per affrontare problemi reali. Inoltre, condividendo conoscenze tra piattaforme e istituzioni, può promuovere una cultura di collaborazione e miglioramento continuo nelle pratiche di data science.
Caratteristiche Chiave di KGLiDS
Ecco alcune delle caratteristiche chiave che rendono KGLiDS una piattaforma unica:
Scalabilità: KGLiDS è progettato per gestire grandi quantità di dati e può crescere man mano che vengono aggiunti più dataset e pipeline.
Integrazione di Dataset e Pipeline: Cattura le connessioni tra dataset e pipeline, permettendo ai data scientist di beneficiare della conoscenza accumulata.
Facilità d'Uso: Le interfacce consentono agli utenti con diversi livelli di competenza di sfruttare il sistema senza bisogno di una profonda conoscenza tecnica.
Apprendimento Collaborativo: Rendendo facile condividere intuizioni e metodologie di successo, KGLiDS incoraggia la collaborazione tra i data scientist.
Analisi Avanzata: Il sistema sfrutta l'intelligenza artificiale per analizzare e raccomandare le migliori pipeline o dataset per compiti specifici.
Il Futuro della Data Science con KGLiDS
Con la continua crescita della data science, anche gli strumenti che la supportano devono evolversi. KGLiDS rappresenta un passo avanti affrontando alcuni dei principali punti critici attualmente incontrati dai data scientist.
Fornendo un sistema che connette vari aspetti dei flussi di lavoro della data science, snellisce il processo di ricerca e utilizzo dei dati. Questo è fondamentale in un'epoca in cui i dati sono abbondanti e usarli efficacemente può fornire vantaggi significativi.
In conclusione, KGLiDS non solo rende più facile per i data scientist fare il loro lavoro, ma migliora anche l'efficienza complessiva dei progetti basati sui dati. L'integrazione di intelligenza artificiale e grafi della conoscenza nel flusso di lavoro della data science non è solo un vantaggio; sta diventando necessaria man mano che il campo continua ad avanzare.
Conclusione
In sintesi, KGLiDS offre una soluzione promettente alle sfide affrontate dai data scientist oggi. Catturando e organizzando la conoscenza attorno ai dataset e alle pipeline, consente agli utenti di lavorare in modo più efficace ed efficiente. Il sistema supporta la collaborazione, l'apprendimento e l'integrazione, spianando la strada a migliori pratiche e risultati nella data science in vari settori.
Titolo: KGLiDS: A Platform for Semantic Abstraction, Linking, and Automation of Data Science
Estratto: In recent years, we have witnessed the growing interest from academia and industry in applying data science technologies to analyze large amounts of data. In this process, a myriad of artifacts (datasets, pipeline scripts, etc.) are created. However, there has been no systematic attempt to holistically collect and exploit all the knowledge and experiences that are implicitly contained in those artifacts. Instead, data scientists recover information and expertise from colleagues or learn via trial and error. Hence, this paper presents a scalable platform, KGLiDS, that employs machine learning and knowledge graph technologies to abstract and capture the semantics of data science artifacts and their connections. Based on this information, KGLiDS enables various downstream applications, such as data discovery and pipeline automation. Our comprehensive evaluation covers use cases in data discovery, data cleaning, transformation, and AutoML. It shows that KGLiDS is significantly faster with a lower memory footprint than the state-of-the-art systems while achieving comparable or better accuracy.
Autori: Mossad Helali, Niki Monjazeb, Shubham Vashisth, Philippe Carrier, Ahmed Helal, Antonio Cavalcante, Khaled Ammar, Katja Hose, Essam Mansour
Ultimo aggiornamento: 2024-06-12 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2303.02204
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.02204
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.
Link di riferimento
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- https://gitfront.io/r/CoDS-GCS/Ma9Uz7qkpyqu/kglids/
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