Tutkiva tietojen analyysi (EDA)

Tutkiva tietojen analyysi (EDA) on tietojen analyysiprosessi, jossa tiivistetään datasetin pääominaisuudet, usein visuaalisilla menetelmillä. Tavoitteena on paljastaa kuvioita, havaita poikkeavuuksia, muodostaa hypoteeseja ja tarkistaa oletuksia tilastollisten grafiikoiden ja muiden datan visualisointitekniikoiden avulla. EDA auttaa ymmärtämään dataa paremmin sekä tunnistamaan sen rakenteen, pääpiirteet ja muuttujat.

Tutkivan tietojen analyysin (EDA) tarkoitus

EDA:n päätavoitteet ovat:

1. Ymmärtää datan jakauma: Tunnistaa ja ymmärtää datasetin taustalla olevat kuviot.
2. Havaita poikkeamat ja anomaliat: Löytää epätavalliset datan arvot, jotka voivat vaikuttaa analyysiin.
3. Löytää yhteyksiä: Etsiä korrelaatioita ja suhteita eri muuttujien välillä.
4. Muodostaa hypoteeseja: Kehittää uusia hypoteeseja jatkoanalyysiä varten.
5. Ohjata datan puhdistusta: Auttaa puhdistamaan dataa tunnistamalla puuttuvat tai virheelliset arvot.

Miksi EDA on tärkeää?

EDA on olennaista, koska se:

• Varmistaa datan laadun: Tunnistaa laatupoikkeamat kuten puuttuvat arvot, poikkeamat ja anomaliat.
• Ohjaa analyysiä: Tarjoaa oivalluksia, jotka ohjaavat tilastomallien valintaa ja auttavat tekemään perusteltuja päätöksiä.
• Parantaa mallin valintaa: Auttaa valitsemaan sopivat algoritmit ja tekniikat jatkoanalyysiä ja mallinnusta varten.
• Syventää ymmärrystä: Parantaa kokonaiskuvaa datasetistä, mikä on tärkeää tarkan analyysin kannalta.

Vaiheet EDA:n tekemiseksi

1. Datan keruu: Kerää dataa relevantista lähteestä.
2. Datan puhdistus: Käsittele puuttuvat arvot, poista duplikaatit ja korjaa virheet.
3. Datan muunnos: Normalisoi tai standardisoi data tarpeen mukaan.
4. Datan visualisointi: Käytä esimerkiksi histogrammeja, hajontakaavioita ja laatikkokaavioita.
5. Yhteenvetotilastot: Laske keskiarvo, mediaani, moodi, keskihajonta ja muut tilastot.
6. Korrelaatioanalyysi: Tunnista muuttujien suhteita korrelaatiomatriisin ja hajontakaavioiden avulla.

Yleisiä tekniikoita EDA:ssa

• Univariaattianalyysi: Tarkastelee kutakin muuttujaa erikseen histogrammien, laatikkokaavioiden ja yhteenvetotilastojen avulla.
• Bivariaattianalyysi: Tutkii kahden muuttujan välisiä suhteita esimerkiksi hajontakaavioilla, korrelaatiokertoimilla ja ristiintaulukoinnilla.
• Multivariaattianalyysi: Analysoi useampaa muuttujaa samanaikaisesti käyttäen tekniikoita kuten parikaaviot, lämpökartat ja pääkomponenttianalyysi (PCA).

Työkalut ja kirjastot EDA:an

EDA:ta voidaan tehdä useilla työkaluilla ja kirjastoilla:

• Python: Kirjastot kuten Pandas, NumPy, Matplotlib ja Seaborn.
• R: Paketet kuten ggplot2, dplyr ja tidyr.
• Excel: Sisäänrakennetut toiminnot ja pivot-taulukot perus-EDA:han.
• Tableau: Edistyneet visualisointimahdollisuudet interaktiiviseen EDA:an.