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Data Mining

Definition:

Data Mining

Inhalt

Data Mining ist eine interdisziplinäre Methodik, die sich u. a. statistische Methoden zu Nutze macht für die Auswertung von Zusammenhängen in großen, komplexen Datensätzen (Big Data). Ziel ist es, Muster, Verbindungen und Trends zu erkennen. Die Analyse großer Datenmengen verlangt nach entsprechend geeigneten Algorithmen und digitalen Tools. Data Mining umfasst eine nützliche Sammlung von Analysen, Methoden und Tools, welche in jedem datengetriebenen Unternehmen von Bedeutung sind. Dazu zählen z. B. Verfahren der Künstlichen Intelligenz wie maschinelles Lernen.

Definition: Was ist Data Mining?

Data Mining ist eines der wichtigsten Verfahren zur Wissensgenerierung im digitalen Zeitalter. Vorhandene Datensätze werden mithilfe bestimmter Algorithmen untersucht, die Erkenntnisse aus der Mathematik, Informatik und Statistik kombinieren. Dabei erkennen entsprechende Programme, je nach Fragehorizont, Zusammenhänge und Muster, die sich in Analysen, Prognosen sowie Handlungsempfehlungen übersetzen lassen.

Der Begriff Data Mining – also wortwörtlich übersetzt Daten schürfen bzw. abbauen – ist deshalb nicht ganz korrekt. Daten werden nicht generiert, sondern analysiert. Richtiger wäre es demnach, von Knowledge Mining oder Intelligence Mining zu sprechen. Data Mining ist als Teilprozess des Knowledge Discovery in Databases (KDD)-Prozesses anzusehen, welcher sich mit der Wissensentdeckung in Datenbanken beschäftigt.

Im Vergleich zur klassischen Statistik geht es im Data Mining nicht um das Testen und Verifizieren von Hypothesen, sondern um das Aufstellen von Hypothesen. Diese bewegen sich aufgrund der analysierten Datenbestände nah an der Realität und ermöglichen damit wichtige unternehmerische Entscheidungen sowie das Lösen komplexer Probleme. 

Welche Data Mining-Methoden gibt es?

Als digitale Ausprägung klassischer Statistik werden im Data Mining vor allem fünf grundlegende statistische Methoden angewendet:

  1. Klassifikation – Ordnung von Daten nach einem bestimmten Merkmal in Gruppen oder Klassen zur Identifizierung von Mustern und Entscheidungsregeln. Ein Objekt, z. B. ein Kunde, wird anhand seiner Eigenschaften einer im Voraus definierten Klasse zugewiesen.
  2. Clustering (Clusteranalyse) – Identifizierung bestimmter Gruppen oder Segmente mit möglichst homogenen Merkmalen innerhalb einer großen Gruppe.
  3. Entscheidungsbäume – hierarchisch strukturierte Entscheidungswege anhand einer Zielvariable und von Attributen im Ja-Nein-Muster.
  4. Assoziationen (Assoziationsanalyse) – Finden von Zusammenhängen nach dem Wenn-Dann-Muster mittels Abhängigkeitsanalysen (z. B. Warenkorbanalysen)
  5. Prognosen – Vorhersage einer Zielgröße durch Untersuchung aktueller Einflussgrößen.

Diese Verfahren und Techniken werden im Data Mining  ganzheitlich angewendet und zielbezogen genutzt. Dieses Ziel kann in zwei Hauptklassen unterteilt werden: 

  • Beschreibung eines Ist-Zustands
  • Prognose einer Entwicklung

Beispiele für Data Mining im Unternehmen

Data Mining unterstützt Unternehmen dabei, riesige Datenmengen zu analysieren. Aufgrund des missverständlichen Begriffs und des starken Zusammenhangs von Data Mining und Big Data wird oft nicht bemerkt, dass die Ansätze von vielen Unternehmen bereits seit Langem angewendet werden und unabhängig von der Branche oder der Unternehmensgröße funktionieren.  

Sobald ein Unternehmen Datensätze generiert, die sich nicht mit Stift und Papier korrelieren lassen, gehören im Big Data-Umfeld angesiedelte Lösungen zur Standardkonfiguration des Datenmanagements. Grundsätzlich sind Big Data Tools und Data Mining-Methoden immer dann im Einsatz, wenn: 

  • ungeordnete Informationen in geordnetes Wissen verwandelt werden sollen
  • Chancen und Risiken analysiert werden müssen
  • die Entwicklung neuer Produkte oder Dienstleistungen geplant ist
  • Ressourcen, Budgets und Geschäftsprozesse optimiert werden sollen

Das ist in der Praxis sowohl in den Bereichen Marketing und CRM entscheidend als auch bei der Entwicklung von neuen Medikamenten oder Versicherungsprodukten. Öffentliche Einrichtungen oder Regierungen können über Data Mining zum Beispiel Notfallplanung betreiben und Policy-Entscheidungen treffen.

Wie läuft der Data Mining-Prozess ab?

Als typisches Analyseverfahren folgt auch Data Mining den wichtigsten Phasen jeder Analysetätigkeit. Im Data Mining werden diese als CRISP-DM-Modell nach Shearer benannt:

  • Phase 1 – Business Understanding: Definition der Frage- und Analysehorizonte sowie Aufgaben- und Zieldefinition anhand geschäftlicher Gegebenheiten
  • Phase 2 – Data Understanding: Datensammlung im Sinne der Auswahl relevanter Quellen und notwendiger Werkzeuge sowie Bewertung der Datenqualität
  • Phase 3 – Data Preparation: Bereinigung, Integration und eventuelle Formatierung von Daten für Vergleichbarkeit
  • Phase 4 – Modeling: Daten werden über entsprechende Software in Beziehung zueinander gesetzt
  • Phase 5 – Evaluation: Auswertung und Interpretation der Ergebnisse 
  • Phase 6 – Deployment: Umsetzung bestimmter Maßnahmen aufgrund der Erkenntnisse

Bis auf die Phasen 1 und 5 lassen sich alle Prozessschritte mit Tools und Software verkürzen, automatisieren sowie vereinfachen. Allerdings sind Phase 1 und 5 die wichtigsten Voraussetzungen bzw. Gründe für einen erfolgreichen Mining-Prozess mit Mehrwert.

Data Mining Tools und Software

Je nach Komplexität der Datenanalyse und der Spezialisierung der Anwender:innen bzw. Data Miners werden Algorithmen für die Analyse direkt in Programmiersprachen wie R oder Python geschrieben.

Die meisten Unternehmen verwenden GUI-basierte Lösungen mit entsprechenden Visualisierungstools. Softwarelösungen wie Microsoft Power BI sind zwar in ihren Analysehorizonten zwangsläufig begrenzter als selbst geschriebene Handlungsvorschriften. Sie benötigen jedoch weder Mining- noch Analysekenntnisse. Außerdem lassen sich die Ergebnisse über Dashboards und Visualisierungen sofort für jeden Anwender und jede Anwenderin aufbereiten.

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Dürsin Kurt
CEO Cloud Analytics