Py4DS|1数据科学基础
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2021-10-08 20:46
PyDS|1数据科学基础
内容结构：
1 数据是什么
2 数据的类型
3 数据科学是什么
4 数据科学家是谁
5 数据科学家技能栈
6 数据科学应用场景
7 数据科学常用术语
8 为什么学习Py4DS
9 总结
目标管理：
阅读本文后，你可以收获
1 理解数据的类型
2 感受世界里每天产生大量的数据
3 发现数据科学应用广泛，数据科学工作者有巨大需求
4 认识到为什么用Python做数据科学
01
数据是什么
我以2021年9月1日实施的《数据安全法》来回答这个问题。
数据是指任何以电子或者其他方式对信息的记录。
数据无处不在，无处不有。
如今这世界，数据与人共存。我们一方面是数据的生产者，在诸多场景中，产生了各种数据，比方说个人信息、交易信息、行为信息 等；另一方面也是数据的消费者，使用各种数据来做分析、思考、行动、决策、复盘、迭代 和优化等。
为了更具体认识数据，我们可以看下数据的类型。
02
数据的类型
我从数据的结构入手，可以把数据分为以下三类，也是我们习以为常的类型。
1 结构化数据
类似数据库的表和电子表格数据。它们是以表格的形式组织好的数据集。包括行和列之分。行可以称为记录、观察、实例、样本；列可以称为字段、变量、属性、特征。结构化数据集占据世界数据集5%~10%的比例。如图1， iris数据集的一部分。
图1 iris数据集前6行
2 非结构化数据
现实中，非结构化数据集占据绝大多数，约为世界数据集的80%。它种类丰富，包括文本数据、声音数据、图像数据、视频数据、网络数据、社交数据等。非结构化数据的处理、分析和应用，需要更先进的技术和更强大的工具。如图2，非结构数据类型。
图2 非结构数据种类
3 半结构化数据
半结构化数据介于结构化数据和非结构数据之间，我们熟悉的JSON数据，各种标记语言，分隔符数据集等，可以当作半结构化数据。如图3，JSON数据的例子。
图3 JSON数据
面对这三大类结构的数据集，请想下这些问题。
1）你常用哪些类型的数据集？
2）你擅长用哪些类型的数据集？
3）每种类型的数据集，要从中提取信息和知识，需要什么工具和技能？
4）每种类型的数据集，如何做存储和计算？
03
数据科学是什么
基于数据驱动做决策，逐渐成为数字世界里行动的共识和指南。这为数据科学提供机会。
世界数据集每天疯狂地增长，类型丰富，门类繁多。数据集背后的知识、模式和规律，需要我们去探索、挖掘和提炼。这为数据科学搭建了大舞台。
数据科学是从原始数据集中提取知识和洞见的科学和领域。
数据科学会与多学科有交集，它会用到数学、统计学、计算机科学、编程语言、商业知识等。
04
数据科学家是谁
我把那些掌握数据科学技能，能够从数据中提取知识和洞见的人群，称为数据科学家。
这样的一群人，分布于各行各业，热衷于选择数据来回答和解决问题并创造价值。
05
数据科学家技能栈
一名数据科学家，需要具备哪些技能呢？
如图4，现代数据科学的技能栈。
图4 现代数据科学技能栈（点击图片，放大查看更清晰）
对于这个现代数据科学技能栈，可以想3个问题。
1）自己已经掌握了哪些技能？
2）自己正在掌握哪些技能？
3）自己未来计划掌握哪些技能？
06
数据科学应用场景
数据科学应用场景，非常多。
谷歌的搜索引擎，腾讯的朋友圈广告，Facebook的好友推荐，百度的无人驾驶车，亚马逊的商品个性化推荐，蚂蚁集团的芝麻信用分等。
凡是有数据出没的地方，就会有数据科学应用的场景。数据科学+，会在这数据时代、数字世界、数字化转型的背景下，遍地开花、大显神通。
07
数据科学常用术语
我罗列10个数据科学常用术语，欢迎大家补充和完善。
1）数据（大数据）
2）数据科学
3）数据科学家
4）机器学习
5）统计学
6）数据决策
7）数据可视化
8）数据质量
9）数据挖掘
10）数据平台
08
为什么学习Py4DS？
一方面，Py4DS具有一个活跃生态和组织，全世界千千万万的人们在学习和应用它，从世界上各种数据集提取知识和洞见。
另一方面，Python简单、易学、好用；开源、免费、灵活。Python解决数据科学问题时，既是有效的，也是高效的。
09
总结
大家都可以做数据科学家，掌握数据科学技能，选择用数据解决问题。
我们需要做的就是坚持“学习-应用-持续”这个模式，换而言之，就是坚持学习Py4DS，坚持应用Py4DS，并且把它持续化。
下一节，数据科学工作环境的搭建。
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