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Die explorative Datenanalyse (EDA) ist ein wichtiger Schritt im datenwissenschaftlichen Prozess. Sie umfasst die Zusammenfassung der wichtigsten Merkmale eines Datensatzes, häufig unter Verwendung visueller Methoden. EDA ist unerlässlich, da sie Datenwissenschaftlern hilft, die Daten, mit denen sie arbeiten, zu verstehen, Muster zu erkennen, Anomalien zu entdecken, Hypothesen zu testen und Annahmen zu überprüfen. Die Beherrschung von EDA ist entscheidend, um fundierte Entscheidungen zu treffen und effektive Vorhersagemodelle zu erstellen. In diesem Blogbeitrag werden die fünf wichtigsten Schritte zur Beherrschung von EDA erläutert.
Der erste Schritt zur Beherrschung der EDA besteht darin, Ihre Daten gründlich zu verstehen. Dazu müssen Sie die Art der Daten, mit denen Sie zu tun haben, ihre Struktur und den Kontext, in dem sie erhoben wurden, kennen.
Das Verständnis für die verschiedenen Datentypen ist von grundlegender Bedeutung. Daten können in numerische (kontinuierliche oder diskrete), kategorische (nominale oder ordinale) und Zeitreihendaten unterteilt werden. Jeder Datentyp erfordert unterschiedliche Analysetechniken und Visualisierungen. Machen Sie sich mit Datenstrukturen wie Arrays, Datenrahmen und Matrizen vertraut, die üblicherweise zum Speichern von Daten in verschiedenen Programmierumgebungen wie Python (mit Bibliotheken wie Pandas und NumPy) und R verwendet werden.
Das Verständnis des Kontextes und der Quelle der Daten hilft, den Sinn der Daten zu verstehen. Stellen Sie Fragen wie: Wie wurden die Daten erhoben? Was sind die Variablen? In welchem Zeitraum wurden die Daten erhoben? Das Verständnis dieser Aspekte hilft, mögliche Verzerrungen oder Einschränkungen in den Daten zu erkennen.
Überprüfen Sie die Dokumentation oder Metadaten, die mit den Daten geliefert werden. Metadaten enthalten oft Informationen über die Datenfelder, Datentypen und alle angewandten Vorverarbeitungsschritte. Dies kann von unschätzbarem Wert sein, um zu verstehen, wie die Daten zu behandeln und zu analysieren sind.
Wenn Sie Ihre Daten gut verstehen, müssen Sie sie im nächsten Schritt bereinigen und vorverarbeiten. Dieser Schritt ist von entscheidender Bedeutung, da Rohdaten oft unübersichtlich sind und Fehler oder Unstimmigkeiten enthalten können, die behoben werden müssen, bevor eine sinnvolle Analyse durchgeführt werden kann.
Fehlende Werte sind in Datensätzen üblich und können auf verschiedene Weise behandelt werden:
Doppelte Datensätze können Ihre Analyse verfälschen. Das Erkennen und Entfernen von doppelten Zeilen hilft, die Integrität Ihres Datensatzes zu erhalten.
Bei der Datenumwandlung werden die Daten in ein für die Analyse geeignetes Format umgewandelt. Dies kann Folgendes umfassen:
Ausreißer können die Ergebnisse Ihrer Analyse erheblich beeinträchtigen. Es ist wichtig, Ausreißer durch visuelle Methoden wie Boxplots oder statistische Methoden wie Z-Scores zu identifizieren und zu entscheiden, wie sie zu behandeln sind (Entfernung, Transformation oder Untersuchung).
Die univariate Analyse konzentriert sich darauf, jede Variable im Datensatz einzeln zu verstehen. Dieser Schritt hilft dabei, die Verteilung, die zentrale Tendenz und die Streuung der einzelnen Variablen zu ermitteln.
Berechnen Sie grundlegende deskriptive Statistiken für numerische Variablen, einschließlich Mittelwert, Median, Modus, Standardabweichung und Varianz. Berechnen Sie für kategoriale Variablen die Häufigkeitszahlen und den Modus.
Visualisierungen sind leistungsstarke Werkzeuge in der EDA. Zu den gängigen Visualisierungen für univariate Analysen gehören:
Suchen Sie nach Mustern und Erkenntnissen in den Daten. Sie könnten zum Beispiel feststellen, dass eine bestimmte numerische Variable rechtsschief ist, was auf das Vorhandensein von Ausreißern oder eine nicht normale Verteilung hinweist.
Bei der bivariaten und multivariaten Analyse werden die Beziehungen zwischen zwei oder mehr Variablen untersucht. Dieser Schritt hilft, die Korrelationen, Abhängigkeiten und Wechselwirkungen der Daten zu verstehen.
Die bivariate Analyse konzentriert sich auf die Beziehung zwischen zwei Variablen. Zu den Techniken gehören:
Die multivariate Analyse umfasst mehr als zwei Variablen. Zu den Techniken gehören:
Suchen Sie nach Wechselwirkungen und Abhängigkeiten zwischen den Variablen. Sie könnten zum Beispiel feststellen, dass zwei Variablen stark korreliert sind, was auf ein mögliches Multikollinearitätsproblem hinweist, das bei der Modellierung berücksichtigt werden muss.
Der letzte Schritt bei der Beherrschung der EDA besteht darin, sinnvolle Erkenntnisse und Schlussfolgerungen aus Ihrer Analyse zu ziehen. Dazu gehören die Interpretation der Ergebnisse, die Identifizierung der wichtigsten Erkenntnisse und die Erstellung einer Zusammenfassung, die den Beteiligten mitgeteilt wird.
Fassen Sie die wichtigsten Ergebnisse aus Ihren univariaten, bivariaten und multivariaten Analysen zusammen. Heben Sie signifikante Muster, Beziehungen und Anomalien hervor, die während des EDA-Prozesses identifiziert wurden.
Nutzen Sie Techniken des visuellen Geschichtenerzählens, um Ihre Ergebnisse wirkungsvoll zu präsentieren. Erstellen Sie klare und prägnante Visualisierungen, die die Erkenntnisse auf leicht verständliche Weise vermitteln. Verwenden Sie Tools wie Matplotlib, Seaborn oder Tableau, um hochwertige Visualisierungen zu erstellen.
Treffen Sie datengestützte Entscheidungen auf der Grundlage der aus der EDA gewonnenen Erkenntnisse. Dies könnte die Identifizierung potenzieller Bereiche für weitere Analysen, Empfehlungen für Geschäftsstrategien oder die Vorbereitung der Daten für prädiktive Modellierung beinhalten.
Dokumentieren Sie den gesamten EDA-Prozess, einschließlich der Schritte, Methoden und gewonnenen Erkenntnisse. Diese Dokumentation dient als Referenz für künftige Analysen und hilft, Transparenz und Reproduzierbarkeit zu erhalten.
Die Beherrschung der explorativen Datenanalyse ist für jeden Datenwissenschaftler unerlässlich. Sie ist die Grundlage, auf der alle nachfolgenden Datenanalysen und -modellierungen aufgebaut werden. Durch die Befolgung dieser fünf Schritte - Verstehen Ihrer Daten, Bereinigung und Vorverarbeitung, univariate Analyse, bivariate und multivariate Analyse sowie Ziehen von Erkenntnissen und Schlussfolgerungen - können Sie Ihre Daten umfassend verstehen, versteckte Muster aufdecken und fundierte Entscheidungen treffen. Denken Sie daran, dass EDA keine einmalige Aufgabe ist, sondern ein iterativer Prozess, der sich entwickelt, während Sie tiefer in die Daten eintauchen. Viel Spaß beim Erforschen!
Unsere Experten sind sehr daran interessiert, Ihre individuellen Bedürfnisse und Herausforderungen kennenzulernen, und wir sind zuversichtlich, dass wir Ihnen helfen können, neue Möglichkeiten für Innovation und Wachstum zu erschließen.
