تحديد_الدرس_الأول_من_وحده_علم_البيانات_221213_225958.pdf
Document Details
Uploaded by Deleted User
Tags
Related
- FDA Finals Reviewer PDF
- APznzaY4g_-WovsJOsJwnHQAMnDI5Wo_ilhmzJtVLh2Sa-Xf9gJ_gNuoSOrxo7DqD3u2qUA0OuW2x8k8cD1ho301ZByianD7VnvX4KJ-neiRIN_ZdUpsyNL1SYopHQ8dqWnsgG613DeeBPrjkZR-mqJYdKE9do6K5PH1iZ0LEdYph9gauaoLuYqt6b9Yi7lmSl5t.pdf
- Fundamentals of Data Analytics PDF
- Data Processing Lecture Notes PDF
- Information Processing PowerPoint PDF
- DBMS Presentation PDF
Full Transcript
الدرس األول: البيانات والمعلومات والمعرفة علم البيانات :هو علم يجمع بين عدة مجاالت (على سبيل المثال :علو...
الدرس األول: البيانات والمعلومات والمعرفة علم البيانات :هو علم يجمع بين عدة مجاالت (على سبيل المثال :علوم الحاسب واإلحصاء والرياضيات) ويعمل على تحليل البيانات قيم مشكلة مرض الستخراج معلومات ذات مغزى تؤدي إلى معرفة محددة.من األمثلة النموذجية على الجمع بين عدة مجاالت عندما ُت ِّ السكري في بلدك ،حيث يمكنك التعرف على المشكلة ودراستها وإجراء التنبؤات واتخاذ القرارات األخرى للتعامل مع هذا المرض ،حيث ُ ُ تدخل البيانات عن مرض السكري وعدد المرضى إلى جهاز الحاسب (علوم الحاسب) وتحلل باستخدام برنامج إحصائي (برنامج إكسل) ُ وتستخدم معادالت محددة (علم الرياضيات) وذلك إلنشاء مخططات التنبؤ. ً من أجل التعرف على مفهوم علم البيانات ستتعلم أول معنى البيانات والمعلومات والمعرفة من خالل فهم مصطلحاتها. البيانات مصطلح البيانات :هو مجموعة من الحقائق أو الكلمات أو األرقام أو حتى وصف ألشياء لم يتم تحليلها أو معالجتها بأي شكل من ً أيضا البيانات األولية ،حيث تعني كلمة أولية أنها غير معالجة. األشكال ،وتسمى على سبيل المثال ،يحتوي الجدول التالي على مجموعة من قيم درجات الحرارة العظمى الشهرية ومتوسط قيم هطول األمطار التي تحصل عليها من مستشعرات درجة الحرارة ومستشعرات هطول األمطار الموجودة في مدينة الرياض لألشهر يناير ،وفبراير ،ومارس، المنظمة حسب الشهر وأبريل.هذه البيانات األولية لدرجة الحرارة العظمى ومتوسط هطول األمطار عبارة عن قائمة من السجالت ُ وليس لها أي معنى سياقي أو ضمني. البيانات األولية لدرجة الحرارة العظمى ومتوسط هطول األمطار متوسط هطول األمطار درجة الحرارة العظمى الشهر المدينة (المليمتر) (درجة مئوية) 14,80 20,70 يناير 8,30 23,70 فبراير الرياض 19,90 28,00 مارس 23,70 36,60 أبريل ُ ُّ تعد قيم درجة الحرارة العظمى وهطول األمطار بيانات أولية؛ ألنه ليس لها معنى سياقي أو ضمني. 9 المعلومات ُ عندما تعالج البيانات األولية فإنها تتحول إلى معلومات ،ولذلك يشير مصطلح المعلومات إلى البيانات المعالجة التي لها معنى في سياق محدد ومفيد ،بينما يسمى إجراء هذه المعالجة :معالجة البيانات. ُّ على سبيل المثال عندما تحصل على قياسات درجة الحرارة وهطول األمطار التي تعد في المثال السابق بيانات أولية ،وتطبق عليها مزيد من المعالجة ،ستتمكن من إنشاء جدول أحوال الطقس. البيانات األولية لدرجة الحرارة العظمى ومتوسط هطول األمطار متوسط هطول األمطار درجة الحرارة العظمى الشهر المدينة (المليمتر) (درجة مئوية) 14,80 أحوال20,70 الطقس January الرياض 8,30 الطقس 23,70 الشهر February المدينة Riyadh 19,90 28,00 يناير March Riyadh 23,70 36,60 April Riyadh يسمى هذا الجدول فبراير بالمعلومات؛ ألن الرياض البيانات األولية التي ُ ّ مارس تمت معالجتها تقدم اآلن في سياق مفيد. أبريل يمكن تلخيص أوجه االختالف الرئيسة بين مصطلحي البيانات والمعلومات. أوجه االختالف بين البيانات والمعلومات: ً منطقيا. ً معنى ً معنى بصورتها الحقيقية ،بينما يجب أن تحمل المعلومات البيانات ليس لها البيانات هي كلمات وأرقام غير معالجة ،بينما المعلومات بيانات تمت معالجتها. البيانات هي المادة األولية ،بينما المعلومات منتج نهائي. ً تحديدا. ّ البيانات أكثر عمومية ،بينما تعد المعلومات أكثر ّ ُ تعد المعلومات مخرجات. تستخدم البيانات كمدخالت لنظام الحاسب ،بينما 10 المعرفة تنتج المعرفة من معالجة المعلومات وفهمها ويؤدي ذلك إلى استنتاجات وقرارات مختلفةً. بناء على المثال السابق ،فإن معالجة وفهم ً وبناء عليها يمكن اتخاذ قرارات ترتبط بمواسم ومهرجانات تقام في هذه األشهر. أحوال الطقس في الرياض (معلومات) ؛ ُينتج معرفة، ً ً وبناء على هذا االستنتاج يمكن اتخاذ المزيد من فمثل أن الطقس خالل شهري يناير وفبراير يكون أكثر برودة من شهري مارس ويوليو. القرارات بشأن تفاصيل حدث موسم الرياض الذي يقام في الرياض خالل هذه الفترة.على سبيل المثال يمكنك تحديد بعض التفاصيل ً اإلضافية للحدث وفقا لظروف الطقس ،حتى يتمكن السائحون وجميع المشاركين من االستمتاع بالحدث. أوجه االختالف بين المعلومات والمعرفة: المعلومات هي البيانات التي تمت معالجتها لتصبح ذات سياق مفهوم ،بينما المعرفة هي استنتاج من المعلومات يساعد في اتخاذ القرارات. المعلومات وحدها ال تكفي للتوصل إلى االستنتاجات أو القرارات حول مسألة معينة ،بينما توفر المعرفة القدرة على إجراء تنبؤات واتخاذ قرارات. العالم أو الباحث الذي يدرس يتم الحصول على نفس المعلومات عند تحليل نفس البيانات ،بينما المعرفة الناتجة تختلف باختالف ِ المعلومات. علم البيانات يوضح المخطط المفهوم العام لعلم البيانات حيث ُي ِّبين االرتباط الوثيق بين البيانات ،والمعلومات ،والمعرفة ،والقرارات. القرارات المعرفة المعلومات البيانات 11 أنواع البيانات يمكن وضع البيانات الرقمية بعد أن تعلمت ما البيانات ،ستتعرف على أنواعها المختلفة.يمكن أن تتخذ البيانات بترتيب تصاعدي (من ً أشكال مختلفة ،على سبيل المثال متوسط عدد زوار حدث معين ،أو مدة تلك الزيارة ،أو األصغر إلى األكبر) أو تنازلي غير ذلك.البيانات عادة ما تتخذ شكل أبجدية رقمية ( )alphanumericمثل النصوص (من األكبر إلى األصغر). واألرقام والرموز ،وقد تتكون من الصور أو المقاطع الصوتية أو مقاطع الفيديو.فيما يلي أنواع البيانات المختلفة: رقمية ()Numerical البيانات الرقمية 50 تتكون البيانات الرقمية من حقائق قابلة للقياس وتستخدم فيها األرقام كقيم أساسية، وممكن أن تكون هذه األرقام ً أرقاما سالبة ،أو موجبة ،أو عشرية وغيرها.على سبيل المثال 6,25 عدد الفعاليات التي تقام في مدينة ما ،هي بيانات رقمية. -10 0003756 أبجدية ()Alphabetic البيانات األبجدية سعد تتكون البيانات األبجدية من حروف الهجاء وكذلك المسافات أو المسافة بين الكلمات. لذلك يضم هذا النوع من البيانات جميع حروف الهجاء والمسافات الفارغة.على سبيل أحمر المثال يمكن استخدام البيانات األبجدية لتمثيل اسم دولة "المملكة العربية السعودية". رسالة قصيرة KSA أبجدية رقمية ()Alphanumeric البيانات األبجدية الرقمية الرياض تتكون البيانات األبجدية الرقمية من حروف الهجاء وأرقام ورموز خاصة مثل ،# :و،$ رقم -10أ و ،٪إلى آخره.على سبيل المثال يمكن استخدام البيانات األبجدية الرقمية لتمثيل تاري ــخ أو وقت مهرجان أو موسم في المملكة العربية السعودية. - 6مارس 2022 - البيانات الرسومية ()Graphic data البيانات الرسومية تتكون البيانات الرسومية من :مخططات ،ورسوم بيانية ،أوغير ذلك.على سبيل المثال مجموعة الصور الخاصة بالمعالم السياحية لمنطقة محددة ،أو الرسم البياني الخاص بأعداد الزوار ألحد األماكن السياحية في المملكة العربية السعودية. 13 بيانات مقاطع الفيديو ()Video data بيانات مقاطع الفيديو تتكون بيانات مقاطع الفيديو من سلسلة من الصور المتحركة مثل :اإلعالن التلفزيوني الخاص بحملة سياحية ،أو مقطع فيديو عن موسم الرياض في المملكة العربية السعودية ،أوغير ذلك. البيانات الصوتية ()Audio data البيانات الصوتية تتكون البيانات الصوتية من األصوات والتأثيرات الصوتية المختلفة مثل :التسجيالت الصوتية اإلرشادية للمتاحف ،واألماكن السياحية المختلفة في المملكة العربية السعودية. عرض البيانات ً قد تبقى البيانات على حالها بعد تسجيلها وقد تتغير البيانات أحيانا ،ولذلك يمكن تمثيل البيانات بشكل ثابت أو متغير. البيانات الثابتة البيانات الثابتة هي البيانات التي ال تتغير بعد تسجيلها.على سبيل المثال البيانات في مجلة مطبوعة فيها معلومات عن أماكن سياحية في المملكة العربية السعودية ،فبمجرد طباعة المجلة ال يمكن تغيير المعلومات فيها. البيانات المتغيرة (الديناميكية) البيانات المتغيرة هي البيانات التي قد تتغير بعد تسجيلها ويجب تحديثها باستمرار.على سبيل المثال بيانات موقع إلكتروني يحتوي على معلومات عن األماكن السياحية في المملكة العربية السعودية ،حيث يمكن تحديثها عند الحاجة. مثال على البيانات المتغيرة :مجلة السياحة السعودية .Saudi Voyager 14 ترميز البيانات البيانات التي تم الحصول عليها من التجارب أو من خالل الدراسات االستقصائية هي بيانات في صورتها األولية وفي الغالب تحتاج إلى ترميز.تتيح هذه العملية لألشخاص تنظيم البيانات وترتيبها بطريقة محددة باستخدام رموز مختلفة مثل األرقام أو الحروف أو الكلمات ُ ُ القصيرة ،التي تصف سياق معين أو تعبر عن عبارة أو فقرة بأكملها.فيما يلي أمثلة من الحياة اليومية حيث تستخدم الرموز لتمثيل البيانات. رموز المطارات رموز وأسماء المطارات: ً ً وضع اتحاد النقل الجوي الدولي ( )IATAرمزا مكونا من ثالثة حروف يحدد مطار الملك فهد الدولي DMM العديد من المطارات حول العالم.يمكنك البحث عن تذاكر الطيران على اإلنترنت مطار الملك عبد العزيز الدولي JED باستخدام هذا الرمز ،كما ُيعرض الرمز كذلك على بطاقات األمتعة المرفقة في مكاتب تسجيل الوصول بالمطار؛ لتوفير السالمة في حالة فقدان االمتعة. مطار الملك خالد الدولي RUH رموز العمالت رموز العمالت ومعناها: ً لكل بلد في أنحاء العالم عملة خاصة به ،وتستخدم رموز العمالت بدل من اسم الريال السعودي SAR العملة كاختصارات متعارف عليها عند التعامالت المالية. الدوالر األمريكي USD اليورو EUR مزايا ترميز البيانات: ً من األسهل كتابة الرمز RUHبدل من كتابة مطار الملك خالد الدولي. إدخال أسرع للبيانات من الصعب كتابة االسم الكامل للبلد على اللوحات أو على وسائل النقل العام مثل سيارات األجرة ً ُ ُّ تأخذ مساحة أقل عد األمر سهل مع رموز تسجيل المركبات الدولية. والحافالت ،ولكن ي ويستخدم للبحث عن عنوان حسب رمز المنطقة ،ورقم الشارع ،والمبنى، كل منطقة لها رمزها الخاص ُ تسريـ ــع عمليات البحث ويستخدمه مكتب البريد لتسهيل توزي ــع رسائل البريد. عن البيانات عيوب ترميز البيانات: قد تجد صعوبة في التمييز بين الرموز المتشابهة. معنى غامض للبيانات قد يكون من الصعب تفسير أو تذكر معنى الرمز. صعوبة فهم الترميز ً ً كبيرا جدا على سبيل المثال أن مجموعة الحروف ال تكفي قد يكون عدد العناصر المراد ترميزها ُ ُ َ لترميزها ،فتدمج األرقام والحروف أو تستخدم األرقام الطويلة وهذا يعقد عملية الترميز ،مثل الرموز المستخدمة قد تستنفد ترميز المنتجات االستهالكية في المتاجر. 15 الرموز الشريطية ()Barcodes وبشكل يومي ،على سبيل المثال في التذاكر اإللكترونية والمنتجات في محالت البقالة وما ٍ ترى الرموز الشريطية في كل مكان حولك ُ إلى ذلك.الرمز الشريطي هو ملصق به خطوط سوداء رفيعة إلى جانب التنوع في األرقام المختلفة.تستخدم للمساعدة في تنظيم المعلومات وفهرستها أو وضع عالمة على أسعار المنتجات. تصف األرقام الستة التالية األرقام الستة األولى تحدد المنتج. يتحقق آخر رقم من قراءة جميع األرقام ُ الشركة التي تصنع المنتج أو األخرى بشكل صحيح بواسطة الماسح تبيعه. الضوئي (.)scanner رموز االستجابة السريعة ()QR رمز االستجابة السريعة ( )Quick Response - QRهو الجيل الثاني من الرمز الشريطي ( ،)barcodeوالذي يتكون من خطوط سوداء متجاورة ومختلفة السمك ويحتوي على مزيد من المعلومات.قد يشير رمز االستجابة السريعة إلى محتوى إلكتروني مثل: المواقع اإللكترونية ،أو مقاطع الفيديو ،أو الملفات الرقمية ،ويمكن قراءة هذا الرمز باستخدام كاميرات الهواتف الذكية. يشير رمز االستجابة السريعة هذا إلى الموقع اإللكتروني للرابط: https://www.visitsaudi.com 16 رقم الكتاب المعياري الدولي ()International Standard Book Number - ISBN يوجد رقم على غالف معظم الكتب (مثل الدليل السياحي) وفي أعلى الرمز الشريطي يسمى رقم الكتاب المعياري الدولي ( ،)ISBNوهو رقم فريد يستخدمه الناشرون والمكتبات ومحالت بيع الكتب لتحديد عناوين الكتب وإصداراتها.يتكون رقم الكتاب المعياري الدولي من خمس مجموعات متتالية من األرقام: فيما يلي مثال على رمز رقم الكتاب المعياري الدولي ،حيث يشير كل عنصر إلى جزء محدد من المعلومات عن الدليل السياحي. الرقم البادئ رقم التسجيل رقم المسجل رقم النشر ISBN: 978-603-511-139-3 رقم التحقق ويوضع يتكون من رقم واحد ُ ويستخدم دائما في النهايةُ ، ً للتحقق من صحة باقي األرقام. يتكون من رقم واحد أوقد يصل إلى قد يصل إلى ستة أرقام ويستخدم كمعرف للبلد. خمسة أرقامُ ، ُ ويستخدم لتحديد إصدار بالنسبة لكتب المملكة العربية السعودية، محدد ،والشكل لعنوان فإن رقم التسجيل 603أو .9960 محدد. يتكون من ثالثة أرقام وإما تكون 978 قد يصل إلى سبعة أرقام ُ أو .979بالنسبة لكتب المملكة العربية ويستخدم لتحديد السعودية ،فإن الرقم البادئ .978 الناشر. 17 جودة المعلومات ً عامل ً ُ ُّ مهما وتعبر عن مدى استخدام المعلومات في اتخاذ القرارات.مع زيادة جمع وحفظ البيانات ،أصبحت تعد جودة المعلومات جودة المعلومات الناتجة عن معالجتها ذات أهمية كبيرة ومتزايدة.يساعد ضمان جودة المعلومات على التحديد الدقيق لالحتياجات الفعلية لتنفيذ المشروعات ،وكذلك لتوجيه الخدمات بشكل فعال ،وزيادة الكفاءة في كل يوم عمل.وبالمقارنة يمكن أن تتسبب خلل في األعمال ،وتقلل من الكفاءة وتؤدي إلى التأخير في إنجاز المشروعات.يمكن التحقق من المعلومات غير الدقيقة في حدوث ٍ جودة المعلومات من خالل معايير محددة تسمى معايير الجودة ( )Quality standardsوهي موضحة في الشكل التالي: معايير جودة المعلومات الكفاية ()Completeness الدقة ()Accuracy المالءمة مستوى التفاصيل ()Appropriateness ()Level of Detail التوقيت ()Timeliness ً تكمن أهمية معايير الجودة في أنها تساعد على التحقق من موثوقية كل المعلومات.فمثل قبل جمع أي نوع من المعلومات من خالل موقع إلكتروني ،وقبل البدء في الخطوة التالية في علم البيانات (خطوة المعرفة) ،يجب عليك التحقق من جودة المعلومات التي تحصل عليها من الموقع.إذا لم تكن المعلومات موثوقة ،فبالتأكيد ال يمكنك المضي ً قدما في استخراج المعرفة ،وهذا يعني أنه يجب التحقق من المعلومات باتباع معايير الجودة الخمس التالية: 18 ً أول :الدقة ُّ الدقة هي التأكد من صحة المعلومات ،ويجب أن تكون المعلومات صحيحة لكي تعد معلومات عالية الجودة.ويتم التحقق من دقة المعلومات من خالل المصادر الموثوقة ،حيث يسهل التأكد من خلوها من األخطاء الحسابية أو اللغوية أو غيرها من األخطاء. ً ثانيا :المالءمة كلما كانت المعلومات متعلقة بما تبحث عنه ،كلما كانت مالءمتها أفضل.ولذلك يجب أن تكون المعلومات مرتبطة بالموضوع أو السؤال البحثي.يؤدي الحصول على معلومات إضافية ال تتعلق بما تبحث عنه إلى إضاعة الوقت في محاولة العثور على المعلومات المطلوبة. ً ثالثا :التوقيت عد تاري ــخ نشر المعلومات ً جزءا ًّ ُ ُّ مهما ،حيث يوضح مدى حداثة المعلومات ومناسبتها لموضوع ي البحث ،ولذلك يجب التأكد من الحصول على آخر تحديث للمعلومات ،ويجب عليك التحقق ً دائما من أصل المعلومات. عند استخدام معيار التوقيت يجب مراعاة ما يلي: التحقق من تاري ــخ المصادر المستخدمة. التحقق من تاري ــخ الكلمات المفتاحية الخاصة بالحقوق الفكرية مثل العالمات التجارية المسجلة ،وحقوق النسخ والنشر ،وبراءات االختراع ،واألسرار التجارية. التحقق من تاري ــخ مراجعة أو تحرير المعلومات. التحقق من تاري ــخ النشر. ر ً ابعا :مستوى التفاصيل ً ُ أيضا من خالل النظر إلى مستوى التفاصيل التي تقدمها تلك المعلومات. تحدد جودة المعلومات ً ُّ ُيعد وجود الكثير من التفاصيل على المعلومات المطلوبة ً صعبا ،بينما تؤدي قلة التفاصيل إلى أمرا الصعوبة في فهم المعلومات.ويعتمد مستوى التفاصيل على المشكلة ودراستها ،فإذا كانت بسيطة فإنك تحتاج إلى مستوى قليل من التفاصيل ،وإذا كانت معقدة فإنك تحتاج إلى مستوى عالي من التفاصيل. ً خامسا :الكفاية ً مقياسا ً ُ ُّ مهما للشمولية المطلوبة للتأكد من أن المعلومات المقدمة تعطي تعد كفاية المعلومات صورة كاملة عن الواقع.إن عدم الحصول على جميع المعلومات المطلوبة يعني أنك لن تتمكن من استخدامها بشكل صحيح ،مما يعني أن جودة تلك المعلومات ضعيفة وغيركاملة وال يمكن اتخاذ القرارات الصحيحة ً بناء على تلك المعلومات. 19 لنطبق ً معا تدريب 1 خطأ صحيحة حدد الجملة الصحيحة والجملة الخطأ فيما يلي: .1علم البيانات هو مجال غير مرتبط بمجاالت أخرى مثل الرياضيات واإلحصاء. .2البيانات هي مجموعة من الحقائق أو الكلمات أو األرقام التي لم يتم تحليلها. ُ .3عندما تحلل البيانات األولية فإنها تتحول إلى معرفة. .4تنتج المعرفة من معالجة المعلومات وفهمها. ُ ُّ .5تعد البيانات األبجدية الرقمية والبيانات الرسومية من الطرق المختلفة لعرض البيانات. .6رموز المطارات ورموز العمالت هي أمثلة على ترميز البيانات. .7جودة المعلومات موضوع ال يتطلب التركيز. .8معايير جودة المعلومات هما :مستوى التفاصيل والدقة. .9المالءمة تعني أنه كلما كانت المعلومات غير متعلقة بما تبحث عنه ،كانت جودتها أسوأ. ُّ ً معيارا ًّ مهما لجودة المعلومات. ُ.10يعد تاري ــخ نشر المعلومات 21