Khai phá dữ liệu là gì? Các công cụ, ứng dụng và lợi ích
FPT IS
Khai phá dữ liệu (Data Mining) là một thuật ngữ được dùng để nói về việc tìm kiếm, phân tích các tệp tin lớn. Data Mining giúp doanh nghiệp dự báo xu hướng thị trường, tối ưu quá trình kinh doanh, phát hiện các mô hình ẩn. Để hiểu rõ hơn về Data Mining, cùng FPT IS tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.
1. Khai phá dữ liệu là gì?`
Khai phá dữ liệu là việc phân tích, tính toán nhằm tìm ra các thông tin ẩn, hữu ích trong các tập dữ liệu lớn. Đây là phương pháp sử dụng các kỹ thuật và thuật toán trong lĩnh vực khoa học dữ liệu để khám phá ra các mẫu, quy luật hoặc thông tin quan trọng có giá trị từ bộ dữ liệu lớn có sẵn.
Khai phá dữ liệu – Data mining thường được áp dụng để giải quyết các vấn đề có tính phức tạp cao, như:
- Dự báo xu hướng
- Phân tích thị trường
- Phát hiện gian lận
- Khám phá tri thức từ các nguồn dữ liệu khác nhau
2. Lợi ích mà Data Mining mang lại cho doanh nghiệp
Khai thác dữ liệu không chỉ giúp doanh nghiệp phân tích, dự đoán xu hướng thị trường, mà còn hỗ trợ các tổ chức đưa ra quyết định, chiến lược kinh doanh hiệu quả với nhiều lợi ích vượt trội như sau:
Hỗ trợ doanh nghiệp tiếp thị và bán hàng hiệu quả
Việc khai phá thông tin giúp các tổ chức hiểu rõ hơn về nhu cầu, hành vi và sở thích của khách hàng. Từ đó, doanh nghiệp tạo ra các chiến dịch quảng cáo và tiếp thị hướng đến nhóm khách hàng mục tiêu. Bên cạnh đó, người bán có thể thông qua kết quả phân tích dữ liệu để cải thiện sản phẩm, dịch vụ cũng như tìm kiếm phương pháp bán hàng hiệu quả.
Cải thiện chất lượng dịch vụ tốt hơn
Data Mining giúp doanh nghiệp cập nhật, xác định các vấn đề về dịch vụ khách hàng để nhanh chóng nâng cấp, cải thiện, nhằm mang đến những trải nghiệm tốt nhất. Ngoài ra, doanh nghiệp còn cung cấp cho đại lý, người bán cách thức liên lạc với khách hàng nhằm tăng khả năng tương tác trực tuyến.
Cải thiện quản lý chuỗi cung ứng cho khách hàng
Từ việc khai phá dữ liệu, doanh nghiệp nắm bắt dự báo, xu hướng thị trường, nhu cầu người tiêu dùng. Qua đó, cho phép doanh nghiệp quản lý nguồn hàng cũng như số lượng hàng tồn kho. Đồng thời, các nhà phân phối, quản lý chuỗi cung ứng cũng có thể sử dụng nguồn thông tin từ quá trình khai thác dữ liệu để tối ưu hóa các hoạt động quản lý.
Gia tăng hiệu suất hoạt động sản xuất
Data Mining hỗ trợ các cảm biến trên máy sản xuất cũng như thiết bị công nghiệp xác định sự cố tiềm ẩn cũng như rủi ro trước khi vận hành. Đồng thời gia tăng hiệu suất hoạt động của thiết bị cũng như giảm thiểu tình trạng hư hỏng của máy móc khi vận hành.
Hạn chế rủi ro cho doanh nghiệp
Từ dữ liệu được phân tích, doanh nghiệp có thể đánh giá các rủi ro về tài chính, pháp lý, an ninh mạng,… để đưa ra định hướng phát triển và quản lý kế hoạch, mục tiêu chung.
Giảm thiểu chi phí
Quy trình khai phá bộ dữ liệu giúp doanh nghiệp cải thiện hoạt động kinh doanh, tiết kiệm tối đa nguồn lực, chi phí trong quá trình vận hành doanh nghiệp.
3. Ứng dụng Data Mining trong các lĩnh vực
Với sự phát triển công nghệ 4.0, ngày nay việc sử dụng khai phá dữ liệu trở nên phổ biến trong nhiều lĩnh vực. Cụ thể là:
3.1. Tài chính
Thông qua quá trình phân tích, thu thập dữ liệu, hành vi khách hàng, doanh nghiệp có thể dự đoán được hành vi của người tiêu dùng và cung cấp các sản phẩm, dịch vụ đáp ứng nhu cầu. Đồng thời, doanh nghiệp gia tăng mức độ trung thành, trải nghiệm của khách hàng.
Bên cạnh đó, trong lĩnh vực tài chính, Data Mining giúp doanh nghiệp xác định mối tương quan tiềm ẩn giữa các chỉ số tài chính để phát hiện các rủi ro tiềm ẩn, các hoạt động/giao dịch có dấu hiệu đáng ngờ. Hay thậm chí, giúp doanh nghiệp xác định hành động gian lận bằng cách thu thập lịch sử dữ liệu và chuyển đổi thành thông tin hữu ích.
3.2. Chăm sóc sức khỏe (Y tế, dược,..)
Việc thu thập thông tin từ cơ sở dữ liệu được khai phá giúp doanh nghiệp tăng khả năng cạnh tranh bằng việc cập nhật nhanh chóng các thông tin, quy định của chính phủ và đối thủ cạnh tranh. Hỗ trợ quá trình R&D và chiến lược tiếp cận thị trường với khả năng tiếp cận thông tin một cách nhanh chóng ở mỗi giai đoạn.
Ngoài ra, việc khai thác dữ liệu hỗ trợ ngành y tế tìm ra mối quan hệ giữa các loại bệnh và hiệu quả của các phương pháp điều trị, từ đó thay đổi các phương thuốc phù hợp, hỗ trợ bệnh nhân được điều trị kịp thời. Bên cạnh đó, quy trình khai phá thông tin còn cung cấp khả năng phát hiện gian lận hay lạm dụng ưu đãi, dịch vụ bảo hiểm sức khỏe.
3.3. Viễn thông
Đối với lĩnh vực này, ứng dụng của khai thác dữ liệu giúp ngành viễn thông nói chung đạt được các lợi thế cạnh tranh, tối ưu hóa chi phí truyền thông bằng cách thu thập các đặc điểm nhân khẩu học và dự đoán hành vi khách hàng.
Ngoài ra, việc khai phá dữ liệu giúp doanh nghiệp tăng mức độ trung thành của khách hàng. Hay thậm chí cải thiện doanh thu và lợi nhuận thông qua chiến lược cung cấp các dịch vụ tùy chỉnh, phát triển chiến dịch truyền thông và định giá phù hợp với tình hình thị trường.
3.4. Marketing và bán hàng
Khai phá dữ liệu cho phép các tổ chức, doanh nghiệp tìm hiểu, phân tích, dự đoán xu hướng thị trường, nhu cầu người tiêu dùng về sản phẩm. Từ đó, doanh nghiệp có thể xây dựng chiến dịch marketing, up-sale/cross-sale hiệu quả và mang lại doanh thu, lợi nhuận tối đa.
3.5. Thương mại điện tử
Thông qua Data Mining, các doanh nghiệp thương mại điện tử đã phát triển kênh bán hàng từ các trang website. Bằng cách sử dụng kỹ thuật khai phá thông tin để chuyển hướng người xem sản phẩm đến những trang website bán hàng.
3.6. Giáo dục
Data Mining hỗ trợ khai phá kiến thức giáo dục và dự đoán hành vi học tập của học sinh, sinh viên trong tương lai. Qua đó, ngành giáo dục, nhà trường có thể tập trung vào việc cải tiến phương pháp dạy học hiệu quả hơn.
3.7. Quy trình, kỹ thuật sản xuất
Hầu hết, các doanh nghiệp sử dụng công cụ khai phá để tìm hiểu mẫu patterns trong quá trình sản xuất phức tạp. Doanh nghiệp có thể phân tích và dự đoán số lượng sản phẩm cần sản xuất, thời gian phát triển sản phẩm cũng như chi phí sản xuất thông qua dữ liệu thị trường và nhu cầu, hành vi người tiêu dùng.
3.8. Các ngành khoa học
Khai thác dữ liệu hỗ trợ thu thập, thống kê thông tin với số lượng lớn để tạo ra các tệp tin lớn hoặc kho dữ liệu. Điều này giúp ngành khoa học xây dựng dữ liệu phục vụ quá trình nghiên cứu, khai thác thông tin dựa trên bản đồ,…
4. Quy trình khai phá dữ liệu
Quá trình khai thác dữ liệu sẽ trải qua các bước sau:
Hiểu biết về doanh nghiệp
Các nhà khai thác dữ liệu cần xác định các mục tiêu và phạm vi dự án, từ đó triển khai hợp tác giữa các bên liên quan của doanh nghiệp để xác định các thông tin như:
- Vấn đề cần được giải quyết.
- Tác động kinh doanh của những giải pháp tiềm năng.
- Giới hạn hoặc các ràng buộc của dự án
Hiểu biết về nguồn dữ liệu
Sau khi nắm rõ vấn đề kinh doanh, các nhà khai thác dữ liệu sẽ bắt đầu phân tích dữ liệu sơ bộ bằng việc thu thập các tập dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau. Đồng thời các nhà khai phá cần lấy được quyền truy cập dữ liệu và chuẩn bị báo cáo mô tả dữ liệu (gồm các loại dữ liệu, số lượng, các yêu cầu về phần cứng – phần mềm). Thông qua sự phê duyệt của doanh nghiệp, các nhà khai thác bắt đầu khám phá cũng như xác minh dữ liệu bằng các kỹ thuật thống kê cơ bản, đánh giá chất lượng và chọn tập dữ liệu cuối cùng cho bước tiếp theo.
Chuẩn bị thông tin dữ liệu
Thông thường người khai thác dữ liệu sẽ dành nhiều thời gian cho giai đoạn này, bởi vì phần mềm khai phá yêu cầu dữ liệu chất lượng cao. Ngoài việc khai thác, người khai phá dữ liệu cần phải tinh chỉnh dữ liệu trước khi sử dụng nguồn thông tin để lập mô hình nên các quy trình thu thập và lưu trữ dữ liệu làm tiêu tốn nhiều thời gian. Quy trình chuẩn bị dữ liệu bao gồm:
Làm sạch dữ liệu: Xử lý dữ liệu bị lỗi, bị thiếu, hiệu chỉnh dữ liệu
Tích hợp dữ liệu: Tích hợp hai tập dữ liệu riêng biệt để tạo tập tin dữ liệu cuối cùng.
Định dạng dữ liệu: Chuyển đổi cấu hình, loại dữ liệu cho công nghệ khai thác cụ thể đang sử dụng.
Đánh giá mẫu dữ liệu
Dựa vào mô hình đã được tạo, người khai thác dữ liệu tiến hành đo lường mô hình với mục tiêu kinh doanh ban đầu. Từ đó, chia sẻ kết quả với các chuyên viên phân tích nghiệp vụ và thu thập các phản hồi. Người khai thác dữ liệu có thể thay đổi mô hình hoặc điều chỉnh mục tiêu kinh doanh, sửa đổi dữ liệu dựa vào các phản hồi của doanh nghiệp
Triển khai mô hình
Nhà khai phá dữ liệu lên kế hoạch cho quy trình triển khai mô hình, bao gồm việc truyền đạt cho các cá nhân về chức năng của mô hình, liên tục giám sát cũng như duy trì ứng dụng khai thác dữ liệu. Sau đó, các chuyên viên phân tích nghiệp vụ sẽ dùng ứng dụng này để tạo báo cáo quản lý, cải thiện quy trình và hoạt động kinh doanh cũng như chia sẻ kết quả với khách hàng, doanh nghiệp.
5. Các công cụ khai phá dữ liệu phổ biến
Cơ sở dữ liệu được khai phá nhờ những công cụ phổ biến sau:
| Công cụ | Đặc điểm |
| RapidMiner | Được thiết kế trên nền tảng JAVA mà không yêu cầu mã hóa trong quá trình vận hành. Ngoài việc khai phá cơ sở dữ liệu, RapidMiner còn cung cấp tính năng tiền xử lý dữ liệu, lọc, phân cụm thông tin,… |
| Weka | Là công cụ được tạo lập bởi Đại học Wichita – Là phần mềm khai thác dữ liệu mã nguồn mở, không yêu cầu mã hóa và sử dụng GUI đơn giản. Weka cung cấp cho người dùng các chức năng như trực quan hóa, phân cụm hoặc phân loại dữ liệu,… |
| KNime | Thông qua khả năng tích hợp nhiều thành phần khác nhau của học máy và Data Mining, KNime hỗ trợ người dùng xử lý, phân tích dữ liệu, trích xuất hoặc chuyển đổi thông tin, cơ sở dữ liệu. |
| Apache Mahout | Công cụ Apache Mahout ra đời từ nền tảng Big Data Hadoop hỗ trợ người dùng nhiều tính năng khác nhau như hồi quy, phân cụm dữ liệu,… |
| Oracle Data Mining | Cho phép người dùng khai phá dữ liệu thông qua cơ sở dữ liệu SQL để trích xuất thông tin và biểu đồ. Qua đó, các cơ sở dữ liệu sẽ được phân tích và hiển thị một cách trực quan, giúp người dùng dễ dàng dự đoán cho tương lai. |
| Tera Data | Cung cấp kho chứa các công cụ khai phá cơ sở dữ liệu nhờ trang bị tính năng thông minh. Dựa vào tần suất sử dụng dữ liệu TeraData cho phép người dùng truy cập thông tin nhanh hoặc chậm. |
| Orange | Được lập trình bằng Python với giao diện hệ thống trực quan, dễ dàng tương tác và sử dụng. Orange tích hợp khả năng khai thác dữ dữ liệu và học máy thông minh. |
6. Một số kỹ thuật khai phá dữ liệu quan trọng
Việc khai phá cơ sở dữ liệu sẽ trở nên đơn giản và dễ dàng thông qua 6 kỹ thuật quan trọng và cốt lõi sau:
6.1. Phân tích phân loại (Classification Analysis)
Đây là kỹ thuật phân tích cho phép người dùng phân loại một đối tượng hoặc một số lớp dữ dữ liệu cho trước. Thông thường, kỹ thuật phân tích phân loại sẽ được ứng dụng để lấy các thông tin quan trọng hoặc phân loại khách hàng, mặt hàng, sản phẩm,…
Bằng cách mô tả nhiều thuộc tính khác nhau để phân loại đối tượng vào một lớp cụ thể hoặc áp dụng thuật toán để phân loại.
6.2. Association Rule Learning
Kỹ thuật này hỗ trợ người dùng xác định mối quan hệ giữa các biến khác nhau trong cơ sở dữ liệu. Kỹ thuật Association Rule Learning còn được dùng để giải nén các mẫu ẩn trong kho dữ liệu.
Ngoài ra, Association Rule Learning giúp các doanh nghiệp phân tích và dự đoán hành vi người tiêu dùng. Hay thậm chí, hỗ trợ các lập trình viên xây dựng chương trình Machine Learning.
6.3. Phát hiện bất thường (Anomaly or Outlier Detection)
Kỹ thuật này dùng để quan sát các mục dữ liệu trong quá trình khai phá để tìm ra các tệp tin không khớp với mẫu dự kiến. Bất thường ở đây chính là sự khác thường, các nhiễu hay ngoại lệ. Việc phát hiện bất thường rất quan trọng mà các nhà phân tích cần chú ý để tìm ra nguyên nhân.
Thông thường, kỹ thuật phát hiện bất thường được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực để dự đoán rủi ro về máy móc, an ninh mạng, đặc biệt phát hiện xâm nhập vào hệ thống chăm sóc sức khỏe.
6.4. Phân tích theo cụm (Clustering Analysis)
Kỹ thuật phân tích theo cụm là tác vụ gom nhóm các tập hợp các đối tượng theo các đối tượng cùng nhóm có đặc tính giống nhau hơn là các đối tượng khác nhóm. Trong khai phá dữ liệu kỹ thuật này được ứng dụng để tạo hồ sơ khách hàng hoặc phân khúc khách hàng. Đồng thời, kỹ thuật này hỗ trợ quá trình xây dựng kế hoạch marketing cho doanh nghiệp.
6.5. Phân tích hồi quy (Regression analysis)
Phân tích hồi quy được dùng để xác định và phân tích mối quan hệ giữa các biến trong dữ liệu. Bên cạnh đó, kỹ thuật này giúp người dùng hiểu được giá trị của sự thay đổi các biến phụ thuộc trong kho dữ liệu.
6.6. Dự báo (Prediction)
Kỹ thuật dự báo được ứng dụng trong một số trường hợp đặc biệt để khám phá mối quan hệ giữa các biến độc lập và phụ thuộc. Doanh nghiệp có thể ứng dụng trong việc bán hàng để dự báo lợi nhuận tương lai.
7. FPT IS – Đồng hành cùng doanh nghiệp làm chủ và khai phá dữ liệu
Trong những năm gần đây, việc áp dụng chuyển đổi số toàn diện khiến các doanh nghiệp tại Việt Nam phải đối mặt với vấn đề xử lý khối lượng lớn dữ liệu. Việc khai thác và tối ưu dữ liệu của các tổ chức sẽ trở nên dễ dàng hơn với sự đồng hành từ giải pháp và dịch vụ Data & AI của FPT IS.
FPT IS cung cấp linh hoạt các dịch vụ dữ liệu cho doanh nghiệp, bao gồm:
- Hiện đại hóa dữ liệu sử dụng nền tảng đám mây mới nhất, Data Engineering, DataOps, MLOps, Quản lý dữ liệu lớn
- Nền tảng dữ liệu: Cung cấp và triển khai các nền tảng tích hợp, quản lý và khai thác dữ liệu của các hãng lớn trên thế giới (Dataiku, Palantir, Snowflake) và của chính FPT (dPlat)
- Phân tích dữ liệu: Phân tích, bóc tách dữ liệu để nhanh chóng đưa ra lời giải cho các bài toán kinh doanh mà doanh nghiệp gặp phải
- Nghiên cứu và phát triển AI: Khai thác trí tuệ nhân tạo (AI) để xây dựng các giải pháp diễn giải dữ liệu phức tạp để tạo ra thông tin chuyên sâu hữu ích, hỗ trợ doanh nghiệp đưa ra các quyết định và hành động sáng suốt
- Chuyển đổi số dữ liệu: Khảo sát và nghiên cứu nhu cầu doanh nghiệp để đưa ra những tư vấn chuyên sâu, đồng hành cùng doanh nghiệp từ quá trình lên chiến lược dữ liệu cho đến hoàn tất triển khai.
Bên cạnh cung cấp các giải pháp về dữ liệu, FPT giúp doanh nghiệp đi sâu giải quyết gốc rễ vấn đề bằng các chương trình đào tạo, củng cố năng lực phân tích và xử lý dữ liệu cho cán bộ nhân viên. Chúng tôi luôn song hành, hướng dẫn cặn kẽ để doanh nghiệp có thể tiếp tục tự triển khai sau khi dự án nghiệm thu.
Về cơ bản, khai phá dữ liệu là một công cụ, giải pháp quan trọng giúp doanh nghiệp thu thập, phân tích thông tin từ bộ cơ sở dữ liệu lớn. Từ đó, doanh nghiệp có thể dự đoán được hành vi, nhu cầu của người tiêu dùng hoặc tình hình thị trường. Thông qua những chia sẻ này, FPT IS hy vọng bạn sẽ cập nhật thêm kiến thức mới cũng như tìm kiếm giải pháp khai thác dữ liệu cho doanh nghiệp hiệu quả.
