图解数据科学

作者简介

[日]增井敏克 增井技术士事务所代表，获得日本信息工学部门技术资格认证。 毕业于大阪府立大学研究生院。通过技术工程师（网络、信息安全）考试和其他多项信息处理技术人员考试。 通过商务数学检定1级，获得公益财团法人日本数学检定协会认定，以培训师身份展开活动。 开创“商务×数学×IT”模式，帮助客户正确、高效提升计算机技能，并致力于各种软件的开发。 著作有《完全图解网络与信息安全》《完全图解编程原理》《程序员的算法趣题》《用Python编程和实践！算法入门》《IT用语图鉴》等。

内容简介

1-1 21世纪的石油 数据、信息 数据与信息有何区别 在生活中，我们常常需要对未来做出“预测”“预估”（图 1-1）。这样做的时候，我们虽然可以依靠经验和直觉，但是也会寻找以往的数据，通过问卷调查、网络等收集必要的信息。收集尽可能多的准确数据有助于提高预测、预估的准确性，因此数据也被称为“21 世纪的石油”。 此时，我们需要对数据与信息加以区分。人们常说“数据代表已经发生的状态”“信息处于可供使用的状态”。按照这个说法，我们可以这样理解，数据并不处于可供使用的状态。在直观的印象中，数据是“数字的罗列”，是“按照一定的形式收集起来的事物”。可以说，数据是便于计算机处理的事物，而信息则是“已被加工成便于人们使用的事物”“可供对方在采取下一步行动时使用的事物”（图 1-2）。 将数据转化为信息 如果各位听到“当前气温为 18 摄氏度”的播报时，会有什么感觉呢？这个“18 摄氏度”是一个数据。如果是夏天，各位会感到“凉爽”，如果是冬天，各位会感到“有些热”吧。如此，即使我们获得的数据相同，但由于所处环境的不同，我们获得的信息也会不同。 便利店的店长或许会根据次日的天气预报思考是否“增加冰激凌的库存”“减少关东煮的订货量”，孩子的父母或许会根据天气预报为上学的孩子做出增减衣物的判断。 此时，我们需要的是气温这一“数据”，是电视台的播音员所播报的“信息”。有了正确的数据作为支撑，传递内容的可信度也会得到提升。 要点： 收集大量的准确数据有助于提高预测、预估的准确性。 为了促使人们采取行动，需要将计算机易于处理的数据转换为人类易于使用的信息。 1-2 数据为何越来越多 信息化社会、物联网、信息社会、传感器 从信息化社会迈进信息社会 在第一次工业革命中，人类利用煤炭作为能源实现了轻工业的机械化，在第二次工业革命中，人类利用石油作为能源实现了重工业的机械化，在第三次工业革命中，人类应用计算机技术实现了机械的自动化。1970 年以来，伴随计算机的应用，信息的重要性不断加强，人类迎来了信息化社会。 这一趋势一直持续至今。近来，人们将人工智能和物联网所带来的高度自动化称为“第四次工业革命”、工业 4.0，称当今社会为“信息社会”（图 1-3）。“信息社会”一词所要强调的不是人类将数据转化为信息的“信息化”，而是人们可以运用已有的信息技术自由自在地使用信息的状态。 得益于物联网与传感器的便利的社会 人们可以运用物联网技术将个人电脑、智能手机，以及电视、空调、冰箱等各种设备与互联网连接，实现更为便捷的使用。这样的时代已经到来了。 外出回家时，如果我们在到家之前开启空调，到家时室内就可以达到舒适的温度。在超市购物时，如果我们用智能手机检查家中冰箱里的存货，就能避免遗漏想要购买的东西。 此外，如果在物联网设备上安装传感器，那么使用起来就更方便了。传感器可以监控室内亮度，发现室内变暗时会自动拉上窗帘，发现有人移动时会自动打开照明灯，发现室内变冷时会自动开启暖气（图 1-4）。 像这样，在信息社会中，信息对于实现设备之间的协调工作具有重要作用。 要点： 人类依托人工智能与物联网实现了高度自动化，人们称其为“第四次工业革命”。 人们运用物联网技术将各种设备与互联网相连，使生活变得更加便利。 1.数据的重要性与日俱增，我们在做出预测和决定之前，需要以过往的数据为支撑，数据甚至逐渐成为社会甚至国家的一种战略资源。 2.作为数据科学的入门书，本书循序渐进地讲解了数据的基本知识、分析方法，以及数据分析不可或缺的统计学知识，并且结合人工智能的发展介绍了数据处理的新的可能性。 3.将难懂的知识点用插图直观地表现出来，图文结合，清晰易懂，初学者也能迅速上手！ 4.每小节都是独立知识点，可以按顺序阅读，成体系地掌握数据科学知识；也可以根据目录找到自己的兴趣点，是一本实用性满分的学习指南。