Processo de KDD – Knowledge Discovery in Databases

O KDD é um processo iterativo e interativo para extração de conhecimento significativo de grandes volumes de dados. Consiste em múltiplas etapas que vão desde o entendimento do domínio até a implementação do conhecimento descoberto.

Visão Geral do Processo

O processo de KDD pode ser representado pela fórmula: \(KDD = F(D, M, K)\) onde:

  • \(D\) = Dados
  • \(M\) = Métodos de Mineração
  • \(K\) = Conhecimento

As 9 Etapas do Processo KDD

1. Compreensão do Domínio

Desenvolver uma compreensão do domínio de aplicação e do conhecimento prévio relevante, identificando o objetivo do processo KDD do ponto de vista do cliente.

2. Seleção do Conjunto de Dados

Criar um conjunto de dados-alvo, selecionando um conjunto de dados ou concentrando-se num subconjunto de variáveis ou amostras de dados.

3. Limpeza e Pré-processamento

Operações incluem remoção de ruído, tratamento de dados faltantes e consideração de aspectos temporais.

Técnicas Comuns:

  • Imputação de valores missing
  • Normalização de dados
  • Detecção de outliers

4. Redução e Projeção

Encontrar características úteis para representar os dados através de redução de dimensionalidade ou transformações.

5. Escolha da Tarefa de Mineração

Corresponder os objetivos do processo KDD a métodos específicos como classificação, regressão, agrupamento, etc.

Tarefas comuns: Classificação, Regressão, Clusterização, Associação, Detecção de Anomalias

6. Seleção de Algoritmos

Escolha dos algoritmos de mineração de dados e métodos apropriados para a pesquisa de padrões.

7. Mineração de Dados

Prospecção de dados para procurar padrões de interesse em formas representacionais específicas.

Atenção: Esta etapa requer validação cruzada para evitar overfitting.

8. Interpretação de Padrões

Interpretação dos padrões minerados, possivelmente retornando a etapas anteriores para iteração.

9. Implementação do Conhecimento

Utilizar o conhecimento descoberto, documentar e comunicar às partes interessadas.

Importante: Verificar e resolver conflitos com conhecimentos previamente extraídos.

Conclusão

O processo de KDD é fundamental para transformar dados brutos em conhecimento acionável. Cada etapa é crucial e o processo é iterativo, permitindo refinamentos contínuos baseados nos insights obtidos.

A equação fundamental do KDD pode ser expressa como: \(K = F(D, P, M)\) onde \(P\) representa os parâmetros do processo.

Etapas do processo de KDD

      \(Dados\overset{selecao}{\rightarrow} \)
      \(Dados\hspace{0.2cm}de\hspace{0.2cm}interesse\overset{pre\hspace{0.2cm}processamento}{\rightarrow}\)
      \(Dados\hspace{0.2cm}pre\hspace{0.2cm}processados\overset{formatacao}{\rightarrow} \)
      \(Dados\hspace{0.2cm}formatados\overset{mineracao\hspace{0.2cm}de\hspace{0.2cm}dados}{\rightarrow}\)
      \(Padroes\overset{interpretacao\hspace{0.2cm}avaliacao}{\rightarrow}conhecimento\)

Referências Bibliográficas

FAYYAD, U.; PIATETSKY-SHAPIRO, G.; SMYTH, P. From data mining to knowledge discovery in databases. AI Magazine, 1996.

HAN, J.; KAMBER, M.; PEI, J. Data mining: concepts and techniques. Morgan Kaufmann, 2011.