最近有讀者問到要怎麼在建立的分群結果之後，對後面新增的資料再依照前面的規則新增分群標籤。這就讓我想起來資料探勘課本裡面常常提到的一個機器學習議題：無監督式的監督學習 (Unsupervised Supervised Learning)，或是成為不需訓練目標的分類法 (Classification wihtout labels)，這篇就叫它作無監督分類器(Unsupervised Classification)。這個做法大多都是將分群結果作為分類的目標標籤，再以此建立分類模型。這種做法聽起來難度挺高的，不過實際在Weka中，我們只要動點巧思，不用寫任何程式，就可以實作這個高級分類技巧。這篇就來介紹一下如何實作無需監督的分類器吧。
我在上週受邀去ASIS&T臺北分會所舉辦的「行動裝置資料與使用者研究工作坊」的「學生參與國際活動之經驗分享」分享參與國際會議的經驗。現在學術圈大多鼓勵學者參加Call for Papers類型，以全文(full paper)發表並口頭報告(oral)，因此我的重點也放在如何參與這種國際研討會上。我就參與IMLF 2014跟IFLA WLIC 2015兩場的經驗，將整個流程歸納成 1. 投稿、2. 行程安排、3. 參與會議、4. 結案報告 的四大階段，而投影片內更加著重說明投稿時選擇研討會、投稿計劃書、摘要與全文、準備投影片和講稿的做法。在上週工作坊中因時間不夠，沒有機會跟大家好好說明，我還是在這裡放上投影片，希望可以嘉惠有意參與國際研討會的莘莘學子。
這是巨量資料探勘與統計應用課程的投影片「分類與預測：貝氏網路」。本單元是屬於系列課程中「資料預測級」的第一個單元，處理資料類型是從「類別」來預測「類別」類型的資料。貝式網路(BayesNet)是一種能夠表示變項間因果關係的機率模型，原理簡單、計算速度快，不僅可以用來預測結果，還能推理可能的原因。貝式網路是早期專家決策支持系統最常使用的模型，例如可以用來協助醫生找尋病因。本單元先用簡單「吸菸可能造成生病」的例子來說明貝式網路的運作方式，再來使用Weka來建立貝式網路結構、準備訓練集跟測試集、顯示貝式網路模型以及預測結果。本單元使用了四個我自製的工具來搭配Weka實作貝式網路預測，單元內包含了三個實作學習單跟一份測驗，供同學邊看邊練習。
這是巨量資料探勘與統計應用課程的投影片「資料預測級導論： 分類的處理流程」。本單元是屬於系列課程中的「資料預測級」的導論，這份投影片是為了銜接前面的「資料檢定級」與後面的概念，資料預測級的概念上比較接近現在「巨量資料(大數據)」或「人工智慧」的範疇，都是為了獲得一個「答案」，特別適用於「類別」類型的答案，這種做法稱之為「分類」。分類的步驟大致上分成 1. 準備資料、2. 建立模型、3. 評估模型、4. 預測未知、5. 修正模型。介紹最後還附上了一個以貝式網路建立的模型，可以讓同學先體驗用有沒有吸菸預測是否可能生病的機率。
這是巨量資料探勘與統計應用課程的投影片「行為順序檢定：序列分析」。本單元是屬於系列課程中的「資料檢定級」的最後一個單元，處理資料類型也是在行為的「類別」類型資料，使用的分析技術就是以前我常常提到的滯後序列探勘(lag sequential analysis)。滯後序列分析是延伸前一單元列聯表的檢定方式，但是不像卡方統計量是用於檢定整體列聯表，它使用Allison與Liker(1982)的調整後殘差計算方式來做細格檢定。雖然資料類型都以列聯表呈現，不過計算方法可是差很多的喔。跟以前我介紹滯後序列分析的內容相比，這次不僅採用比較嚴謹的Allison與Liker的計算方法，還加入了相關係數Yule'Q的計算，並直接用jsPlumb畫出了事件轉移圖。本單元使用我所開發的滯後序列分析計算器來作計算，包含兩個實作學習單跟一份測驗，供同學邊看邊練習。
這是巨量資料探勘與統計應用課程的投影片「類別變項的相關檢定：卡方獨立性檢定」。本單元是屬於系列課程中的「資料檢定級」中的第三個單元，處理資料類型是「類別」類型的資料，可以檢測出兩兩類別資料之間的關係。本單元要講的分析技術是推論統計的卡方獨立性檢定(Chi-Square Test of Independence)，相當適合質性研究所蒐集的類別資料或行為分析。本單元的分析工具是我額外開發的「卡方獨立性檢定計算器」，在投影片裡面還談到了隱含在卡方檢定之後的陷阱：辛普森詭論(Simpson's paradox)。這個單元包含了四個實作學習單，供同學邊看邊練習。
這是巨量資料探勘與統計應用課程的投影片「連續變項的相關檢定：皮爾森積差相關分析」。本單元是屬於系列課程中的「資料檢定級」的第二個單元，處理資料類型是分析兩兩「連續」資料之間的關係。本單元將會教同學推論統計另外一個很常見的分析技術：皮爾森積差相關分析，它可以用來檢測兩個連續變項之間的相關程度與相關的方向。本單元使用我撰寫的皮爾森積差相關分析計算器，並不需要同學用手算。這個單元包含了二個實作學習單跟一份測驗，供同學邊看邊練習。
這是巨量資料探勘與統計應用課程的投影片「連續變項的差異檢定：獨立樣本t檢定」。本單元是屬於系列課程中的「資料檢定級」的第一個單元，處理資料類型是從「類別」分類的「連續」資料。本單元主要教的是推論統計最常見的分析技術：獨立樣本t檢定，可以用來檢測兩組不同樣本的平均值是否有顯著差異。t檢定是由健力士的統計學家William Sealy Gosset博士發表的經典分析方法。在喝健力士啤酒的時候，可別忘了統計的t檢定喔。本單元使用了R-Web跟我撰寫的獨立樣本t檢定計算器，並不需要同學用手算。這個單元包含了二個實作學習單，供同學邊看邊練習。
這是巨量資料探勘與統計應用課程的投影片「資料檢定級導論： 從數學到統計」。本單元是屬於系列課程中的「資料檢定級」，是銜接「資料敘述級」之後下一個階段的導言課程。許多人學習統計時，都知道統計分成敘述統計(descriptive statistics)跟推論統計(inferential statistics)，前者很好理解，但為何需要推論統計？而這兩者又跟高中以前學的數學有什麼不一樣呢？
要理解推論統計，必須要先理解母體模型的概念。我們手邊看到的資料，在推論統計的框架中，它僅僅只是眾多樣本中的一次抽樣。因此我們在比較不同的樣本群時，注重的不是樣本的層次，而是樣本背後代表的母體模型。樣本對應到母體模型所計算出的檢定統計量，以及此檢定統計量可能出現的機率，才是推論統計的思維。
老實說，這個概念很難懂。因此我試著用自己的方式來詮釋這套思維，並在之中強調「檢定統計量」的核心概念，希望能讓同學比較容易理解推論統計的運作方式。因為本篇只是導言，並沒有任何練習內容或測驗。
這是巨量資料探勘與統計應用課程的投影片「最佳化問題：規劃求解」。本單元雖然被歸類系列課程中的「資料敘述級」，但其實它跟其他的資料分析方法有很大的不同：規劃求解會直接給你明確的答案。在本單元中，處理資料類型為「連續」類型。
「規劃求解」是屬於「最佳化問題」領域中的技術。雖然同樣是處理數字，但「最佳化問題」並非「統計」，而跟「資料探勘」領域比較相近。在大部分資料探勘的工具裡，要解決的問題比較明確、使用者較難以自行控制。而許多資料探勘介紹的基因演算法(Genetic Algorithm, GA)又是「最佳化問題」中的進階技術，一般使用者難以輕易上手。所以我這個單元介紹的是「最佳化問題」中比較基礎的「規劃求解」。
「工廠在有限的物料跟時間內，要選擇生產多少產品，才能賺到最多利潤？」或者是「圖書館有10萬元經費，不同讀者想看不同類型的書，要怎麼買才能在有限經費內滿足讀者需求？」像是這些問題，都可以用規劃求解來找出答案。本單元利用Google試算表的Solver來實作規劃求解，學生不用自己動手算喔。這個單元包含了三個實作學習單，供同學邊看邊練習。
Comments