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Die 11 besten Data-Mining-Projekte zum Aufbau deines Portfolios

Entdecke die besten Ideen für Data-Mining-Projekte in verschiedenen Branchen, um deine Fähigkeiten auszubauen - vom Anfänger bis zum Fortgeschrittenen. Datensätze und Ressourcen für den Einstieg sind enthalten!
Aktualisierte 15. Nov. 2024  · 14 Min. Lesezeit

Data Mining ist ein faszinierender Bereich, der es uns ermöglicht, versteckte Muster, Zusammenhänge und Erkenntnisse in riesigen Datensätzen zu entdecken. Egal, ob du ein/e Student/in, ein/e angehende/r Datenwissenschaftler/in oder ein/e erfahrene/r Profi/in bist, der/die seine/ihre Fähigkeiten verbessern möchte, die Arbeit an Data-Mining-Projekten kann dir wertvolle praktische Erfahrungen bringen. 

In diesem Blog-Beitrag werden wir einige interessante Ideen für Data-Mining-Projekte vorstellen, die sich an unterschiedliche Kompetenzniveaus richten. Diese Projekte werden dein Verständnis für Data-Mining-Techniken stärken und dir dabei helfen, ein Portfolio zu erstellen, in dem du dein Fachwissen unter Beweis stellen kannst!

Data-Mining-Projekte für Einsteiger

Für diejenigen, die gerade erst anfangen, gibt es hier ein paar anfängerfreundliche Data-Mining-Projekte, die helfen, grundlegende Fähigkeiten zu erwerben.

Projekt 1: Identifizierung der leistungsstärksten Schulen in NYC

In diesem anfängerfreundlichen Projekt nutzt du die standardisierten Testdaten der öffentlichen Schulen in New York, um die Schulen mit den besten Matheergebnissen zu ermitteln. Du wirst analysieren, wie die Leistungen in den einzelnen Bezirken variieren und die zehn leistungsstärksten Schulen der Stadt ermitteln. 

Dieses Projekt konzentriert sich hauptsächlich auf die explorative Datenanalyse (EDA) mit der Pandas-Bibliothek.

Projekt 2: Vorhersage der Schülerleistungen

Bei diesem Projekt werden die Daten von Schülerbeurteilungen analysiert, um ihre zukünftigen schulischen Leistungen vorherzusagen. Es ist ein hervorragender Ausgangspunkt für das Verständnis grundlegender Klassifizierungsalgorithmen und Datenvorverarbeitungstechniken.

Sammle und verarbeite die Daten, untersuche den Datensatz, um Muster zu erkennen, trainiere ein Klassifizierungsmodell (z. B. einen Entscheidungsbaum) und bewerte die Leistung des Modells.

Projekt 3: Kundensegmentierung im Einzelhandel

Bei diesem Projekt geht es um die Auswertung eines Einzelhandelsdatensatzes, um Kundensegmente anhand des Kaufverhaltens zu identifizieren. Es ist eine ideale Einführung in Techniken des unüberwachten Lernens.

Bereinige und verarbeite den Datensatz, führe eine explorative Datenanalyse (EDA) durch, verwende das K-Mittel-Clustering, um Kundensegmente zu erstellen, und visualisiere die Ergebnisse.

Mit Projekten Fähigkeiten aufbauen

Wende deine Fähigkeiten in realen Projekten an, um dein Portfolio aufzubauen.
Vom Lernen Zum Handeln

Intermediate Data Mining Projekte

Sobald du die Grundlagen beherrschst, helfen dir Zwischenprojekte, dein Verständnis für komplexere Data-Mining-Konzepte und -Algorithmen zu festigen.

Projekt 4: Twitter Stimmungsanalyse

In diesem Projekt wirst du Twitter-Daten auswerten, um die Stimmung zu bestimmten Themen oder Hashtags zu ermitteln. Dieses Projekt ist ideal für Anfänger, die sich für Text Mining und natürliche Sprachverarbeitung (NLP) interessieren.

Tweets scrapen oder sammeln, Textdaten bereinigen und vorverarbeiten, Merkmale extrahieren, einen Klassifikator (z. B. Naive Bayes) für die Stimmungsanalyse erstellen und das Modell auswerten.

Projekt 5: Aufdeckung von Bankbetrug

In diesem Projekt geht es darum, betrügerische Transaktionen im Datensatz einer Bank zu identifizieren. Du wendest fortschrittliche Klassifizierungsalgorithmen an, um Anomalien zu erkennen.

Analysiere und bereinige den Datensatz, wende Resampling-Techniken an, um ein Klassenungleichgewicht zu vermeiden, verwende überwachte Lernalgorithmen (z. B. Random Forests) und bewerte die Modellgenauigkeit mithilfe von Metriken wie ROC-AUC.

Projekt 6: Prädiktive Modellierung für die Landwirtschaft

In diesem Projekt hilfst du einem Landwirt bei der Auswahl der besten Kulturpflanze für sein Feld auf der Grundlage begrenzter Bodeneigenschaften. Der Landwirt kann es sich leisten, nur eine von vier wichtigen Bodenkennzahlen zu messen: Stickstoffgehalt, Phosphorgehalt, Kaliumgehalt oder pH-Wert. 

Deine Aufgabe ist es, herauszufinden, welche Bodenkennzahl der wichtigste Prädiktor für die Pflanzenauswahl ist, was dies zu einem klassischen Problem der Merkmalsauswahl macht.

Projekt 7: Vorhersage von Herzkrankheiten im Gesundheitswesen

In diesem Projekt nutzt du Daten aus dem Gesundheitswesen, um die Wahrscheinlichkeit einer Herzerkrankung bei Patienten vorherzusagen. Durch die Anwendung von Data-Mining-Techniken entdeckst du Muster und Risikofaktoren, die zu Herzkrankheiten beitragen, und kannst so die Frühdiagnose und Behandlungsplanung verbessern.

Verarbeite und bereinige den Datensatz, untersuche Korrelationen zwischen Merkmalen, trainiere Modelle wie die logistische Regression oder den Entscheidungsbaum und verwende Bewertungskennzahlen wie Genauigkeit, Präzision und Wiedererkennung.

Projekt 8: Warenkorbanalyse im Einzelhandel

In diesem Projekt analysierst du die Kaufdaten deiner Kunden, um Produktassoziationen zu finden. Diese Art der Analyse wird im Einzelhandel häufig eingesetzt, um Produktplatzierungen und Werbeaktionen zu optimieren.

Führe eine Datenvorverarbeitung durch, verwende den Apriori-Algorithmus, um Assoziationen zu erkennen, bewerte Regeln anhand von Metriken wie Support und Lift und interpretiere die Ergebnisse für den praktischen Einsatz im Einzelhandel.

Fortgeschrittene Data-Mining-Projekte

Diese fortgeschrittenen Projekte, die große Datensätze, komplexe Algorithmen und fortschrittliche Tools beinhalten, helfen denjenigen, die ihre Data-Mining-Fähigkeiten auf die nächste Stufe bringen wollen, dieses Ziel zu erreichen.

Projekt 9: Vorhersage des Nutzerverhaltens aus Social-Media-Daten

Bei diesem Projekt geht es um die Auswertung von Nutzerinteraktionsdaten von Social-Media-Plattformen, um Nutzerverhalten wie Inhaltspräferenzen, Engagementwahrscheinlichkeit und Abwanderungsprognosen vorherzusagen.

Sammle und verarbeite Social Media-Daten, erstelle Nutzerprofile, nutze LSTM-Netzwerke (Long Short-Term Memory) für Vorhersagen und visualisiere die Ergebnisse, um verwertbare Erkenntnisse zu gewinnen.

Projekt 10: Prädiktive Analytik mit Daten aus dem Gesundheitswesen

In diesem Projekt für Fortgeschrittene arbeitest du im Auftrag eines Unternehmens, das Motorradteile verkauft. Deine Aufgabe ist es, ihre Daten zu analysieren, um ihre Einkommensströme zu verstehen. 

Du erstellst eine Abfrage, um zu ermitteln, wie viel Nettoumsatz in den verschiedenen Produktlinien erzielt wird, und trennst die Daten nach Datum und Lagerhaus. Bei diesem Projekt musst du mit großen Datensätzen arbeiten und komplexe SQL-Abfragen verwenden.

Projekt 11: Aufbau eines Empfehlungssystems

Erstelle ein Empfehlungssystem, das Produkte, Filme oder Musik auf der Grundlage der Vorlieben der Nutzer/innen vorschlägt. Dieses Projekt wird häufig im E-Commerce und auf Medienplattformen eingesetzt.

Sammle und verarbeite den Datensatz, implementiere kollaborative Filtermethoden, erforsche Techniken der Matrixfaktorisierung und bewerte die Leistung des Systems anhand von Metriken wie RMSE (Root Mean Squared Error).

Zusammenfassende Tabelle der Data-Mining-Projekte

Die folgende Tabelle hilft dir bei der Auswahl deines nächsten Bergbauprojekts auf der Grundlage deiner spezifischen Ziele:

Projekt

Level

Entwickelte Fertigkeiten

Technologien

Domain

Identifizierung der leistungsstärksten Schulen in NYC

Beginner

Datenbereinigung, EDA, Datenvisualisierung mit Pandas

Python, Pandas, Matplotlib

Bildung

Vorhersage der Schülerleistungen

Beginner

Datenbereinigung, Merkmalsauswahl, Klassifizierungsmodelle (z. B. Entscheidungsbäume, Zufallswälder), Visualisierung

Python, Scikit-learn, Matplotlib

Bildung

Kundensegmentierung im Einzelhandel

Beginner

K-means Clustering, Datenvorverarbeitung, EDA

Python, Scikit-learn, Pandas

Einzelhandel

Twitter Stimmungsanalyse

Zwischenbericht

Textvorverarbeitung, Sentimentanalyse, grundlegende NLP-Techniken

Python, NLTK, Scikit-learn

Soziale Medien

Aufdeckung von Bankbetrug

Zwischenbericht

Anomalieerkennung, überwachtes Lernen, Ensemble-Methoden (z. B. XGBoost, Random Forest)

Python, Scikit-learn, XGBoost

Finanzen

Prädiktive Modellierung für die Landwirtschaft

Zwischenbericht

Merkmalsauswahl, Datenanalyse, prädiktive Modellierung mit Scikit-Learn

Python, Scikit-learn

Landwirtschaft

Vorhersage von Herzkrankheiten im Gesundheitswesen

Zwischenbericht

Logistische Regression, Entscheidungsbäume, Datenvorverarbeitung

Python, Scikit-learn, Matplotlib

Gesundheitswesen

Warenkorbanalyse im Einzelhandel

Zwischenbericht

Lernen von Assoziationsregeln (z. B. Apriori, FP-Growth), Warenkorbanalyse

Python, MLxtend, Pandas

Einzelhandel

Vorhersage des Nutzerverhaltens aus Social-Media-Daten

Fortgeschrittene

Deep Learning (z. B. LSTMs), Nutzerprofilierung, Zeitreihenprognosen

Python, TensorFlow, Keras

Soziale Medien

Prädiktive Analytik mit Daten aus dem Gesundheitswesen

Fortgeschrittene

SQL, Datenverdichtung, Umsatzanalyse, Business Intelligence

SQL, Tableau

Gesundheitswesen

Aufbau eines Empfehlungssystems

Fortgeschrittene

Kollaborative Filterung, Matrixfaktorisierung, Deep Learning für Empfehlungssysteme

Python, TensorFlow, Scikit-learn, Surprise

E-Commerce, Medien

Fazit

Data-Mining-Projekte sind sehr wertvoll, um technische Fähigkeiten zu entwickeln und ein hervorragendes Portfolio zu erstellen. Egal, ob du gerade erst anfängst oder schon Erfahrung hast, die Arbeit an diesen Projekten wird dein Wissen erweitern und dir greifbare Ergebnisse liefern, die du potenziellen Arbeitgebern präsentieren kannst!

Wenn du tiefer eintauchen möchtest, kannst du deine Fähigkeiten mit Kursen wie Datenbearbeitung mit Pandas für grundlegende Datenbereinigung und -analyse, Preprocessing for Machine Learning in Python für eine angemessene Datenvorbereitung oder Supervised Learning mit Scikit-learn für Klassifizierungs- und Regressionstechniken verbessern. 

Fortgeschrittene können sich mit "Understanding Machine Learning" oder "Introduction to TensorFlow in Python " beschäftigen, um modernste Techniken auf ihre Projekte anzuwenden.

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FAQs

Welche Fähigkeiten sind für Data-Mining-Projekte erforderlich?

Data-Mining-Projekte erfordern in der Regel Kenntnisse in den Bereichen Programmierung (wie Python oder R), Datenanalyse, Statistik, maschinelles Lernen und Datenvisualisierung.

Wie kann ich Datensätze für Data-Mining-Projekte finden?

Es gibt mehrere Online-Repositories, darunter Kaggle, das UCI Machine Learning Repository und staatliche Open-Data-Portale, auf denen du verschiedene Datensätze für unterschiedliche Projekte finden kannst.

Welche Tools und Technologien werden beim Data Mining üblicherweise eingesetzt?

Beliebte Tools sind Python-Bibliotheken wie Pandas, NumPy und scikit-learn sowie R für statistische Analysen. Auch SQL-Datenbanken und Big-Data-Tools wie Hadoop und Spark werden häufig eingesetzt.

Wie lassen sich Data-Mining-Techniken im Gesundheitswesen anwenden?

Data Mining wird im Gesundheitswesen eingesetzt, um Patientendaten für Vorhersagemodelle, Behandlungseffektivität, Betrugsaufdeckung und die Verbesserung der Patientenergebnisse durch personalisierte Medizin zu analysieren.

Kann ich Data-Mining-Projekte auch ohne einen starken statistischen Hintergrund beginnen?

Ja, ein grundlegendes Verständnis von Statistik ist zwar hilfreich, aber viele einsteigerfreundliche Projekte konzentrieren sich auf praktische Anwendungen, die dir helfen können, während du lernst.


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Kurtis Pykes
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Explorative Datenanalyse in Python

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