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व्यावसायिक शिक्षा में डेटा माइनिंग विधियों को पढ़ाने के लिए एक उपकरण-आधारित दृष्टिकोण

व्यावसायिक छात्रों को डेटा माइनिंग अवधारणाएँ सिखाने के लिए माइक्रोसॉफ्ट एक्सेल ऐड-इन्स और क्लाउड प्लेटफ़ॉर्म का उपयोग करने वाले शैक्षणिक दृष्टिकोण का विश्लेषण, जो उन्हें प्रोग्रामर से विश्लेषक में बदल देता है।
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1. परिचय एवं कार्यकारी सारांश

यह शोध पत्र सूचना प्रणाली और व्यवसाय कार्यक्रमों के भीतर डेटा माइनिंग पढ़ाने के लिए एक शैक्षणिक नवाचार प्रस्तुत करता है। यह मानते हुए कि यह क्षेत्र संकल्पनात्मक रूप से सघन और तकनीकी रूप से परिवर्तनशील दोनों है, लेखक एक उपकरण-आधारित दृष्टिकोण की वकालत करते हैं जो जटिल एल्गोरिदम को सुलभ बनाने के लिए सुगम सॉफ़्टवेयर का लाभ उठाता है। मूल प्रतिपादन यह है कि माइक्रोसॉफ्ट एक्सेल के डेटा माइनिंग ऐड-इन्स को फ्रंट-एंड के रूप में उपयोग करके, जो एसक्यूएल सर्वर 2008 और क्लाउड कंप्यूटिंग प्लेटफ़ॉर्म जैसे मज़बूत बैक-एंड से जुड़े हों, शिक्षक छात्र की भूमिका को निम्न-स्तरीय एल्गोरिदम प्रोग्रामर से उच्च-मूल्य वाले व्यावसायिक बुद्धिमत्ता विश्लेषक में बदल सकते हैं।

यह विधि एक सेमेस्टर के पाठ्यक्रम को डेटा माइनिंग अवधारणाओं—संबंध, वर्गीकरण, क्लस्टरिंग और पूर्वानुमान सहित—का व्यापक कवरेज प्रदान करने की अनुमति देती है, साथ ही छात्रों को निर्णय समर्थन के लिए मॉडल निर्माण, परीक्षण और मूल्यांकन में व्यावहारिक, हाथों-हाथ का अनुभव देती है।

2. शैक्षणिक रूपरेखा एवं मूल पद्धति

यह दृष्टिकोण एक स्पष्ट शैक्षणिक बदलाव पर आधारित है: व्यावसायिक छात्रों के लिए प्रभावी होने के लिए अमूर्त सिद्धांत को व्यावहारिक उपकरण उपयोग में आधारित होना चाहिए।

2.1 उपकरण-आधारित दर्शन

लेखक तर्क देते हैं कि छात्रों से एल्गोरिदम को शुरू से कोड करने की माँग करना एक अनावश्यक बाधा उत्पन्न करता है। इसके बजाय, पाठ्यक्रम इन पर केंद्रित है:

  • संकल्पनात्मक समझ: निर्णय वृक्ष, नेव बेयस और क्लस्टरिंग जैसे एल्गोरिदम के उद्देश्य, धारणाओं और आउटपुट को समझना।
  • उपकरण दक्षता: उद्योग-प्रासंगिक उपकरणों (एक्सेल ऐड-इन्स) का उपयोग करके परिणामों को कॉन्फ़िगर करना, निष्पादित करना और व्याख्या करना सीखना।
  • विश्लेषणात्मक अनुवाद: मॉडल आउटपुट और कार्रवाई योग्य व्यावसायिक अंतर्दृष्टि के बीच की खाई को पाटना।

2.2 प्रौद्योगिकी स्टैक: एक्सेल, एसक्यूएल सर्वर, क्लाउड

कार्यान्वित स्टैक एक स्केलेबल, सुलभ शिक्षण वातावरण बनाता है:

  • फ्रंट-एंड (एक्सेल ऐड-इन्स): डेटा तैयारी, मॉडल चयन और विज़ुअलाइज़ेशन के लिए एक परिचित इंटरफ़ेस प्रदान करता है। यह जटिलता को अमूर्त करता है जबकि प्रमुख पैरामीटर्स को उजागर करता है।
  • बैक-एंड (एसक्यूएल सर्वर 2008 बीआई सूट): संभावित रूप से बड़े डेटासेट पर एल्गोरिदम निष्पादन के भारी कम्प्यूटेशनल भार को संभालता है।
  • प्लेटफ़ॉर्म (क्लाउड कंप्यूटिंग): स्थानीय बुनियादी ढाँचे की बाधाओं को दूर करता है, जिससे छात्र आधुनिक बीआई प्रथाओं को दर्शाते हुए, माँग पर शक्तिशाली कंप्यूटिंग संसाधनों तक पहुँच सकते हैं।

3. पाठ्यक्रम कार्यान्वयन एवं छात्र परिणाम

3.1 पाठ्यक्रम संरचना एवं व्यावहारिक घटक

पाठ्यक्रम सिद्धांत, प्रदर्शन और अनुप्रयोग के एक चक्र के इर्द-गिर्द संरचित है:

  1. व्याख्यान: एल्गोरिदम के तर्क और व्यावसायिक उपयोग केस का परिचय (जैसे, एसोसिएशन नियमों के साथ मार्केट बास्केट विश्लेषण)।
  2. लाइव प्रदर्शन: प्रशिक्षक नमूना डेटा पर एक मॉडल बनाने और मूल्यांकन करने के लिए उपकरण स्टैक का उपयोग करता है।
  3. गृहकार्य असाइनमेंट: छात्र प्रदान किए गए डेटासेट पर प्रक्रिया की नकल करते हैं, पैरामीटर्स समायोजित करते हैं और परिणामों की व्याख्या करते हैं।
  4. कैपस्टोन प्रोजेक्ट: छात्र एक व्यावसायिक-उन्मुख डेटासेट (जैसे, ग्राहक छूट, बिक्री पूर्वानुमान) प्राप्त करते हैं या दिया जाता है ताकि एक समस्या को परिभाषित कर सकें, उचित माइनिंग तकनीकों को लागू कर सकें और अंतर्दृष्टि प्रस्तुत कर सकें।

3.2 मापित अधिगम परिणाम

पेपर गुणात्मक सफलता मापदंडों की रिपोर्ट करता है। छात्र तीन मूल दक्षताओं से गुज़रे:

छात्र भूमिका परिवर्तन

से: एल्गोरिदम कार्यान्वयन सिंटैक्स पर केंद्रित प्रोग्रामर।

प्रति: व्यावसायिक समस्या परिभाषा, मॉडल चयन और अंतर्दृष्टि निर्माण पर केंद्रित विश्लेषक।

विशेष रूप से, छात्रों ने यह सीखा: (1) प्रारंभिक डेटा विश्लेषण और तैयारी करना, (2) कई माइनिंग मॉडल बनाने, परीक्षण करने और तुलना करने के लिए कंप्यूटिंग इंजन को कॉन्फ़िगर करना, और (3) सत्यापित मॉडल का उपयोग करके परिणामों की भविष्यवाणी करना और निर्णयों का समर्थन करना।

4. तकनीकी विश्लेषण एवं रूपरेखा

4.1 शामिल मूल डेटा माइनिंग एल्गोरिदम

पाठ्यक्रम मूलभूत एल्गोरिदम को कवर करता है, प्रत्येक को एक व्यावसायिक प्रश्न से मैप किया गया है:

  • वर्गीकरण (निर्णय वृक्ष, नेव बेयस): "क्या यह ग्राहक छोड़ देगा?"
  • क्लस्टरिंग (के-मीन्स): "हम अपने ग्राहक आधार को कैसे खंडित कर सकते हैं?"
  • एसोसिएशन नियम (एप्रायरी): "कौन से उत्पाद अक्सर एक साथ खरीदे जाते हैं?"
  • पूर्वानुमान (टाइम सीरीज़): "अगली तिमाही में हमारी बिक्री क्या होगी?"

4.2 गणितीय आधार

हालाँकि उपकरण कार्यान्वयन को अमूर्त करते हैं, मूल गणित को समझना महत्वपूर्ण बना रहता है। उदाहरण के लिए, नेव बेयस क्लासिफ़ायर बेयस प्रमेय पर आधारित है:

$P(A|B) = \frac{P(B|A) \, P(A)}{P(B)}$

जहाँ, एक स्पैम पहचान उदाहरण में, $A$ वर्ग का प्रतिनिधित्व करता है ("स्पैम" या "स्पैम नहीं") और $B$ विशेषताओं (ईमेल में शब्द) का प्रतिनिधित्व करता है। "नेव" धारणा विशेषताओं की सशर्त स्वतंत्रता है। इसी तरह, के-मीन्स क्लस्टरिंग उद्देश्य फ़ंक्शन, जिसे उपकरण अनुकूलित करता है, है:

$J = \sum_{i=1}^{k} \sum_{\mathbf{x} \in S_i} \|\mathbf{x} - \mathbf{\mu}_i\|^2$

जहाँ $k$ क्लस्टरों की संख्या है, $S_i$ क्लस्टर $i$ में डेटा बिंदु हैं, और $\mathbf{\mu}_i$ क्लस्टर $i$ का केन्द्रक है।

5. आलोचनात्मक विश्लेषण एवं उद्योग परिप्रेक्ष्य

मूल अंतर्दृष्टि: जाफ़र का पेपर केवल एक शिक्षण मार्गदर्शिका नहीं है; यह शैक्षणिक डेटा साइंस सिद्धांत और आधुनिक व्यावसायिक बुद्धिमत्ता (बीआई) कार्यस्थल की उपकरण-चालित वास्तविकता के बीच की गंभीर खाई को पाटने के लिए एक रणनीतिक खाका है। वास्तविक नवाचार यह पहचानना है कि व्यवसाय के छात्रों के लिए, मूल्य इंजन बनाने में नहीं, बल्कि इसे एक गंतव्य (एक निर्णय) तक विशेषज्ञता से चलाने में है।

तार्किक प्रवाह: तर्क आकर्षक रूप से व्यावहारिक है। क्षेत्र परिवर्तनशील है (सत्य), कोडिंग एक बाधा है (इस दर्शकों के लिए सत्य), और एक्सेल सर्वव्यापी है (अनिर्वचनीय)। इसलिए, एक्सेल को उन्नत बीआई और क्लाउड प्लेटफ़ॉर्म के लिए एक प्रवेश द्वार के रूप में उपयोग करना दक्षता के लिए एक तार्किक, कम-घर्षण मार्ग है। यह उद्योग के कस्टम-कोडेड समाधानों से माइक्रोसॉफ्ट के पावर बीआई, टेबल्यू और क्लाउड एमएल सेवाओं (एडब्ल्यूएस सेजमेकर, गूगल एआई प्लेटफ़ॉर्म) जैसे एकीकृत प्लेटफ़ॉर्म की ओर बदलाव को दर्शाता है। सुलभ एमएल पर मौलिक कार्य, "मशीन लर्निंग के बारे में जानने के लिए कुछ उपयोगी बातें" (डोमिंगोस, 2012), के अनुसार, "ज्ञान" अक्सर एल्गोरिदम के कोड में नहीं बल्कि इसके पूर्वाग्रहों और आउटपुट की अनुप्रयुक्त समझ में निहित होता है—ठीक वही जो यह पाठ्यक्रम विकसित करता है।

शक्तियाँ एवं कमियाँ: इसकी शक्ति इसकी व्यावहारिक प्रतिभा है। यह एक वास्तविक पाठ्यक्रम समस्या को हल करता है और "सही उपकरण से सही प्रश्न पूछ सकने वाले विश्लेषकों" के लिए उद्योग की आवश्यकताओं के साथ पूरी तरह से संरेखित होता है। हालाँकि, कमी इसके "ब्लैक बॉक्स" निर्भरता पैदा करने की संभावना है। छात्र एक निर्णय वृक्ष के लिए कौन सा बटन दबाना है सीख सकते हैं लेकिन यह अस्पष्ट रह सकता है कि एन्ट्रॉपी या जिनी अशुद्धता वास्तव में क्या मापती है, जिससे गलत अनुप्रयोग का जोखिम रहता है। यह सीएस में गहन शैक्षणिक दृष्टिकोणों, जैसे कि क्लासिक "डेटा माइनिंग: कॉन्सेप्ट्स एंड टेक्नीक्स" (हान, कैम्बर, पेई, 2011) में विस्तृत, जो एल्गोरिदम के आंतरिक भाग पर ज़ोर देते हैं, के विपरीत है। इसके अलावा, पाठ्यक्रम को एक विशिष्ट विक्रेता स्टैक (माइक्रोसॉफ्ट) से कसकर जोड़ना तेज़ी से अप्रचलित होने का जोखिम उठाता है, हालाँकि मूल दर्शन हस्तांतरणीय है।

कार्रवाई योग्य अंतर्दृष्टि: शिक्षकों के लिए, आदेश स्पष्ट है: उपकरण-प्रथम शिक्षाशास्त्र अब एक समझौता नहीं है; यह व्यावसायिक कार्यक्रमों के लिए एक आवश्यकता है। पाठ्यक्रम डिज़ाइन की नकल की जानी चाहिए, लेकिन महत्वपूर्ण संवर्धन के साथ: 1) ब्लैक बॉक्स को स्पष्ट करने के लिए पायथन के स्किकिट-लर्न जैसे ओपन-सोर्स प्लेटफ़ॉर्म का उपयोग करते हुए अनिवार्य "अंदरूनी काम" मॉड्यूल शामिल करें, जो व्यापक एमओओसी पाठ्यक्रमों द्वारा स्थापित उदाहरण का अनुसरण करता है। 2) विधिपरक कठोरता विशिष्ट सॉफ़्टवेयर से परे सुनिश्चित करने के लिए उपकरण-तटस्थ सीआरआईएसपी-डीएम या केडीडी प्रक्रिया रूपरेखाओं के इर्द-गिर्द केस स्टडी बनाएँ। 3) नैतिकता और व्याख्यात्मकता चर्चाओं को एकीकृत करें—आधुनिक एआई/एमएल में सर्वोपरि विषय, जैसा कि स्टैनफोर्ड इंस्टीट्यूट फॉर ह्यूमन-सेंटर्ड एआई जैसे संस्थानों के शोध द्वारा उजागर किया गया है—क्योंकि उपयोग में आसान उपकरण भ्रामक या पक्षपातपूर्ण मॉडल उत्पन्न करना आसान बना सकते हैं।

6. भविष्य के अनुप्रयोग एवं दिशाएँ

उपकरण-आधारित दृष्टिकोण में महत्वपूर्ण विस्तार क्षमता है:

  • आधुनिक बीआई/एआई प्लेटफ़ॉर्म के साथ एकीकरण: पाठ्यक्रम एक्सेल ऐड-इन्स से विकसित होकर पावर बीआई, टेबल्यू प्रेप और क्लाउड ऑटोएमएल सेवाओं (जैसे, गूगल क्लाउड ऑटोएमएल, एज़्योर मशीन लर्निंग स्टूडियो) के साथ व्यावहारिक मॉड्यूल शामिल कर सकता है, जो विश्लेषक-अनुकूल उपकरणों की अगली पीढ़ी का प्रतिनिधित्व करते हैं।
  • अंतःविषय परियोजनाएँ: यह रूपरेखा अंतःविषय पाठ्यक्रमों के लिए आदर्श है जो व्यवसाय के छात्रों को विपणन, वित्त या आपूर्ति श्रृंखला प्रबंधन के साथियों के साथ साझेदारी कराते हैं, वास्तविक विभागीय डेटासेट पर डेटा माइनिंग लागू करते हैं।
  • एमएलऑप्स लाइट पर ध्यान: भविष्य के पुनरावृत्तियों में सरलीकृत पाइपलाइनों का उपयोग करके मॉडल परिनियोजन, निगरानी और जीवनचक्र प्रबंधन की अवधारणाओं का परिचय दिया जा सकता है, जो छात्रों को पूर्ण मॉडल परिचालन प्रक्रिया के लिए तैयार करता है।
  • नैतिक एआई एवं व्याख्यात्मकता (एक्सएआई) पर ज़ोर: जैसे-जैसे उपकरण शक्तिशाली मॉडलों को अधिक सुलभ बनाते हैं, पाठ्यक्रम का विस्तार छात्रों को पूर्वाग्रह के लिए ऑडिट करना (आईबीएम के एआई फेयरनेस 360 जैसे टूलकिट का उपयोग करके) और मॉडल परिणामों की व्याख्या करना सिखाने के लिए करना चाहिए, यूरोपीय संघ के एआई अधिनियम और समान नियमों में उजागर एक महत्वपूर्ण कौशल।

7. संदर्भ

  1. Jafar, M. J. (2010). A Tools-Based Approach to Teaching Data Mining Methods. Journal of Information Technology Education: Innovations in Practice, 9, IIP-1-IIP-9.
  2. Domingos, P. (2012). A few useful things to know about machine learning. Communications of the ACM, 55(10), 78-87.
  3. Han, J., Kamber, M., & Pei, J. (2011). Data Mining: Concepts and Techniques (3rd ed.). Morgan Kaufmann.
  4. Tan, P. N., Steinbach, M., & Kumar, V. (2006). Introduction to Data Mining. Pearson Education.
  5. Wirth, R., & Hipp, J. (2000). CRISP-DM: Towards a standard process model for data mining. Proceedings of the 4th International Conference on the Practical Applications of Knowledge Discovery and Data Mining (pp. 29-39).
  6. Stanford Institute for Human-Centered Artificial Intelligence (HAI). (2023). The AI Index Report 2023. Retrieved from https://aiindex.stanford.edu/report/