Что такое Data Science и зачем она нужна бизнесу

Что такое Data Science

Каждый день человечество генерирует примерно 2,5 квинтиллиона байт различных данных. Они создаются буквально при каждом клике и пролистывании страницы, не говоря уже о просмотре видео и фотографий в онлайн-сервисах и соцсетях.

Наука о данных появилась задолго до того, как их объемы превысили все мыслимые прогнозы. Отсчет принято вести с 1966 года, когда в мире появился Комитет по данным для науки и техники — CODATA. Его создали в рамках Международного совета по науке, который ставил своей целью сбор, оценку, хранение и поиск важнейших данных для решения научных и технических задач. В составе комитета работают ученые, профессора крупных университетов и представители академий наук из нескольких стран, включая Россию.

Сам термин Data Science вошел в обиход в середине 1970-х с подачи датского ученого-информатика Петера Наура. Согласно его определению, эта дисциплина изучает жизненный цикл цифровых данных от появления до использования в других областях знаний. Однако со временем это определение стало более широким и гибким.

В 2010-х годах объемы данных стали расти по экспоненте. Свою роль сыграл целый ряд факторов — от повсеместного распространения мобильного интернета и популярности соцсетей до всеобщей оцифровки сервисов и процессов. В итоге профессия дата-сайентиста быстро превратилась в одну из самых популярных и востребованных. Еще в 2012 году позицию дата-сайентиста журналисты назвали самой привлекательной работой XXI века (The Sexiest Job of the XXI Century).

Развитие Data Science шло вместе с внедрением технологий Big Data и анализа данных. И хотя эти области часто пересекаются, их не следует путать между собой. Все они предполагают понимание больших массивов информации. Но если аналитика данных отвечает на вопросы о прошлом (например, об изменениях в поведениях клиентов какого-либо интернет-сервиса за последние несколько лет), то Data Science в буквальном смысле смотрит в будущее. Специалисты по DS на основе больших данных могут создавать модели, которые предсказывают, что случится завтра. В том числе и предсказывать спрос на те или иные товары и услуги.

Зачем Data Science бизнесу

Компании используют Data Science вне зависимости от размера бизнеса, показывает статистика Kaggle (профессиональная соцсеть специалистов по работе с данными). А по подсчетам IDC и Hitachi, 78% предприятий подтверждают, что количество анализируемой и используемой информации в последнее время значительно возросло. Бизнес понимает, что неструктурированная информация содержит очень важные для компании знания, способные повлиять на результаты бизнеса, отмечают авторы исследования.

Причем это касается самых разных сфер экономики. Вот лишь несколько примеров отраслей, которые используют Data Science для решения своих задач:

• онлайн-торговля и развлекательные сервисы: рекомендательные системы для пользователей;
• здравоохранение: прогнозирование заболеваний и рекомендации по сохранению здоровья;
• логистика: планирование и оптимизация маршрутов доставки;
• digital-реклама: автоматизированное размещение контента и таргетирование;
• финансы: скоринг, обнаружение и предотвращение мошенничества;
• промышленность: предиктивная аналитика для планирования ремонтов и производства;
• недвижимость: поиск и предложение наиболее подходящих покупателю объектов;
• госуправление: прогнозирование занятости и экономической ситуации, борьба с преступностью;
• спорт: отбор перспективных игроков и разработка стратегий игры.

И это лишь самый краткий и поверхностный список использования Data Science. Количество различных кейсов с использованием «науки о данных» увеличивается с каждым годом в геометрической прогрессии.

Каждый интернет-пользователь и просто потребитель ежедневно десятки раз сталкивается с продуктами и решениями, в которых применяются инструменты Data Science. К примеру, аудио-сервис Spotify использует их, чтобы лучше подбирать треки для пользователей в соответствии с их предпочтениями. То же самое можно сказать о предложении фильмов и сериалах на видео-стримингах, таких как Netflix. А в Uber науку о данных рассматривают как инструмент для предиктивной аналитики, прогнозирования спроса, улучшения и автоматизации всех продуктов и клиентского опыта.

Конечно, дата-сайентисты не могут в точности предсказать будущее компании и учесть абсолютно все возможные риски. «Все модели неправильные, но некоторые из них полезны», — иронизировал по этому поводу британский статистик Джордж Бокс. Тем не менее, инструменты Data Science служат хорошей поддержкой для компаний, которые хотят принимать более информированные и обоснованные решения о своем будущем.

Как работают дата-сайентисты

Для работы с данными дата-сайентисты применяют целый комплекс инструментов — пакеты статистического моделирования, различные базы данных, специальное программное обеспечение. Но, главное, они используют технологии искусственного интеллекта и создают модели машинного обучения (нейросети), которые помогают бизнесу анализировать информацию, делать выводы и прогнозировать будущее.

Каждую такую нейросеть необходимо спланировать, построить, оценить, развернуть и только потом перейти к ее обучению. «Сейчас, по нашим оценкам, в процессе работы над ИИ-решениями только 30% времени специалистов уходит на обучение моделей. Все остальное — на подготовку к нему и другую рутину», — говорит CTO «Сбербанк Груп», исполнительный вице-президент и глава блока «Технологии» Давид Рафаловский.

Компания Anaconda, которая разрабатывает продукты для работы с данными, приводит еще более печальную статистику. Ее опросы показывают, что в среднем почти половину времени (45%) специалисты тратят на подготовку данных, то есть их загрузку и очистку. Еще примерно треть уходит на визуализацию данных и выбор модели. На обучение и развертывание остается всего 12% и 11% рабочего времени соответственно.

Дата-сайентисты в облаках

Облегчить и ускорить работу по сбору данных, построению и развертыванию моделей помогают специальные облачные платформы. Именно облачные платформы для машинного обучения стали самым актуальным трендом в Data Science. Поскольку речь идет о больших объемах информации, сложных ML-моделях, о готовых и доступных для работы распределенных команд инструментах, то дата-сайентистами понадобились гибкие, масштабируемые и доступные ресурсы.

Именно для дата-сайентистов облачные провайдеры создали платформы, ориентированные на подготовку и запуск моделей машинного обучения и дальнейшую работу с ними. Пока таких решений немного и одно из них было полностью создано в России. В конце 2020 года компания Cloud представила облачную платформу полного цикла разработки и реализации AI-сервисов — ML Space. Платформа содержит набор инструментов и ресурсов для создания, обучения и развертывания моделей машинного обучения — от быстрого подключения к источникам данных до автоматического развертывания обученных моделей на динамически масштабируемых облачных ресурсах Cloud.

Сейчас ML Space — единственный в мире облачный сервис, позволяющий организовать распределенное обучение на 1000+ GPU. Эту возможность обеспечивает собственный облачный суперкомпьютер Cloud — «Кристофари». Запущенный в 2019 году «Кристофари» является сейчас самым мощным российским вычислительным кластером и занимает 40 место в мировом рейтинге cуперкомпьютеров TOP500

Платформу уже используют команды разработчиков экосистемы Сбера. Именно с ее помощью было запущено семейство виртуальных ассистентов «Салют». Для их создания с помощью «Кристофари» и ML Space было обучено более 70 различных ASR- моделей (автоматическое распознавание речи) и большое количество моделей Text-to-Speech. Сейчас ML Space доступна для любых коммерческих пользователи, учебных и научных организаций.

«ML Space ­– это настоящий технологический прорыв в области работы с искусственным интеллектом. По нескольким ключевым параметрам ML Space уже превосходит лучшие мировые решения. Я считаю, что сегодня ML Space одна из лучших в мире облачных платформ для машинного обучения. Опытным дата-сайентистам она предоставляет новые удобные инструменты, возможность распределенной работы, автоматизации создания, обучения и внедрения ИИ-моделей. Компаниям и организациям, не имеющим глубокой ML-экспертизы, ML Space дает возможность впервые использовать искусственный интеллект в своих продуктах, приложениях и рабочих процессах», — уверен Отари Меликишвили, лидер продуктового вправления AI Cloud, компании Cloud.

Облака помогают рынку все шире использовать платформы для работы с данными, предлагая безграничные вычислительные мощности, подтверждают аналитики Mordor Intelligence.

По мнению экспертов из Anaconda, потребуется время, чтобы бизнес и сами специалисты созрели для широкого использования инструментов DS и смогли получить результаты. Но прогресс уже очевиден. «Мы ожидаем, что в ближайшие два-три года Data Science продолжит двигаться к тому, чтобы стать стратегической функцией бизнеса во многих отраслях», — прогнозирует компания.