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A mineração de dados é um campo fascinante que nos permite descobrir padrões ocultos, correlações e percepções em conjuntos de dados enormes. Se você é um estudante, um aspirante a cientista de dados ou um profissional experiente que deseja aprimorar suas habilidades, trabalhar em projetos de mineração de dados pode proporcionar uma valiosa experiência prática.
Nesta postagem do blog, exploraremos várias ideias interessantes de projetos de mineração de dados que atendem a diferentes níveis de habilidade. Esses projetos fortalecerão sua compreensão das técnicas de mineração de dados e ajudarão você a criar um portfólio que mostre sua experiência!
Projetos de mineração de dados para iniciantes
Para quem está começando, aqui estão alguns projetos de mineração de dados para iniciantes que ajudam a estabelecer habilidades básicas.
Projeto 1: Identificação das escolas de melhor desempenho em Nova York
Neste projeto para iniciantes, você usará dados padronizados de desempenho em testes das escolas públicas de Nova York para identificar as escolas com os melhores resultados em matemática. Você analisará como o desempenho varia de acordo com o bairro e determinará as dez escolas de melhor desempenho da cidade.
Este projeto se concentra principalmente na análise exploratória de dados (EDA) usando a biblioteca pandas.
- Habilidades desenvolvidas: Limpeza de dados, análise exploratória de dados e visualização de dados com pandas.
- Recursos: Projeto guiado Exploring NYC Public School (inclui o conjunto de dados)
Projeto 2: Previsão do desempenho do aluno
Esse projeto envolve a análise de dados de avaliações de alunos para prever seu desempenho acadêmico futuro. É um excelente ponto de partida para você entender os algoritmos básicos de classificação e as técnicas de pré-processamento de dados.
Coletar e pré-processar os dados, explorar o conjunto de dados para identificar padrões, treinar um modelo de classificação (por exemplo, árvore de decisão) e avaliar o desempenho do modelo.
- Habilidades desenvolvidas: Limpeza de dados, seleção de recursos, modelos de classificação (por exemplo, árvores de decisão, florestas aleatórias) e visualização.
- Conjunto de dados: Conjunto de dados de desempenho dos alunos da UCI
- Recursos: Projeto de aprendizado de máquina: Indicador de desempenho do aluno
Projeto 3: Segmentação de clientes de varejo
Esse projeto envolve a mineração de um conjunto de dados de varejo para identificar segmentos de clientes com base em padrões de compra. É uma introdução ideal às técnicas de aprendizado não supervisionado.
Limpe e pré-processe o conjunto de dados, execute a análise exploratória de dados (EDA), use o agrupamento K-means para criar segmentos de clientes e visualize os resultados.
- Habilidades desenvolvidas: Agrupamento K-means, pré-processamento de dados, análise exploratória de dados.
- Conjunto de dados: Conjunto de dados de segmentação de clientes de shopping centers
- Recursos: Segmentação de clientes em Python
Desenvolva habilidades com projetos
Projetos intermediários de mineração de dados
Depois que você dominar os conceitos básicos, os projetos intermediários ajudarão a solidificar sua compreensão de conceitos e algoritmos de mineração de dados mais complexos.
Projeto 4: Análise de sentimento do Twitter
Neste projeto, você extrairá dados do Twitter para determinar o sentimento em relação a tópicos ou hashtags específicos. Esse projeto é excelente para iniciantes interessados em mineração de texto e processamento de linguagem natural (NLP).
Extraia ou colete tweets, limpe e pré-processe dados de texto, extraia recursos, crie um classificador (por exemplo, Naive Bayes) para análise de sentimentos e avalie o modelo.
- Habilidades desenvolvidas: Pré-processamento de texto, análise de sentimentos e técnicas básicas de PNL.
- Conjunto de dados: Conjunto de dados de sentimento do Twitter
- Recursos: Análise de sentimento usando Python
Projeto 5: Detecção de fraudes bancárias
Este projeto se concentra na identificação de transações fraudulentas no conjunto de dados de um banco. Você aplicará algoritmos de classificação avançados para detectar anomalias.
Analise e limpe o conjunto de dados, aplique técnicas de reamostragem para lidar com o desequilíbrio de classes, use algoritmos de aprendizado supervisionado (por exemplo, florestas aleatórias) e avalie a precisão do modelo usando métricas como ROC-AUC.
- Habilidades desenvolvidas: Detecção de anomalias, aprendizado supervisionado, métodos de conjunto (por exemplo, XGBoost, florestas aleatórias).
- Conjunto de dados: Conjunto de dados de fraude de cartão de crédito
- Recursos: Detecção defraudes em Python, detecção de fraudes em R
Projeto 6: Modelagem preditiva para agricultura
Neste projeto, você ajudará um agricultor a selecionar a melhor cultura para seu campo com base nas propriedades limitadas do solo. O agricultor pode se dar ao luxo de medir apenas uma das quatro métricas essenciais do solo: teor de nitrogênio, teor de fósforo, teor de potássio ou valor de pH.
Sua tarefa é determinar qual métrica de solo é o indicador mais importante para a seleção de culturas, o que torna esse um problema clássico de seleção de recursos.
- Habilidades desenvolvidas: Seleção de recursos, análise de dados e modelagem preditiva usando o scikit-learn.
- Recursos: Projeto guiado de Modelagem Preditiva para Agricultura (inclui o conjunto de dados)
Projeto 7: Previsão de doenças cardíacas no setor de saúde
Neste projeto, você usará dados de saúde para prever a probabilidade de doenças cardíacas em pacientes. Ao aplicar técnicas de mineração de dados, você descobrirá padrões e fatores de risco que contribuem para doenças cardíacas, ajudando a melhorar o diagnóstico precoce e o planejamento do tratamento.
Pré-processar e limpar o conjunto de dados, explorar correlações entre recursos, treinar modelos como regressão logística ou árvore de decisão e usar métricas de avaliação como exatidão, precisão e recuperação.
- Habilidades desenvolvidas: Regressão logística, árvores de decisão e pré-processamento de dados.
- Conjunto de dados: Conjunto de dados UCI de doenças cardíacas
- Recursos: Previsão no conjunto de dados de doenças cardíacas da UCI
Projeto 8: Análise da cesta de mercado de varejo
Neste projeto, você analisará os dados de compra do cliente para encontrar associações de produtos. Esse tipo de análise é amplamente utilizado no varejo para otimizar a colocação de produtos e promoções.
Realize o pré-processamento de dados, use o algoritmo Apriori para identificar associações, avalie regras usando métricas como suporte e elevação e interprete as descobertas para uso prático no varejo.
- Habilidades desenvolvidas: Aprendizado de regras de associação (por exemplo, Apriori, FP-Growth), análise de cestas de mercado.
- Conjunto de dados: Conjunto de dados da cesta de mercado
- Recursos: Tutorial de mineração de regras de associação em Python, Análise de cesta de mercado em Python, Análise de cesta de mercado em R
Projetos avançados de mineração de dados
Esses projetos avançados, que envolvem grandes conjuntos de dados, algoritmos complexos e ferramentas avançadas, ajudarão aqueles que desejam levar suas habilidades de mineração de dados para o próximo nível a atingir esse objetivo.
Projeto 9: Previsão do comportamento do usuário a partir de dados de mídia social
Esse projeto envolve a mineração de dados de interação do usuário de plataformas de mídia social para prever comportamentos do usuário, como preferências de conteúdo, probabilidade de envolvimento e previsão de rotatividade.
Colete e pré-processe dados de mídia social, crie perfis de usuários, use redes LSTM (Long Short-Term Memory) para previsão e visualize os resultados para fornecer insights acionáveis.
- Habilidades desenvolvidas: Aprendizagem profunda (por exemplo, LSTMs), perfil de usuário e previsão de séries temporais.
- Recursos: Analisandodados de mídia social em Python, Analisando dados de mídia social em R
Projeto 10: Análise preditiva usando dados de saúde
Neste projeto de nível avançado, você trabalhará em nome de uma empresa que vende peças para motocicletas. Sua tarefa é analisar os dados para entender os fluxos de receita.
Você criará uma consulta para determinar a quantidade de receita líquida gerada em várias linhas de produtos, separando os dados por data e depósito. Esse projeto envolve o trabalho com grandes conjuntos de dados e o uso de consultas SQL complexas.
- Habilidades desenvolvidas: SQL, agregação de dados, análise de receita e business intelligence.
- Recursos: Projeto guiado de análise de vendas de peças de motocicletas (inclui o conjunto de dados)
Projeto 11: Criação de um sistema de recomendação
Crie um sistema de recomendação que sugira produtos, filmes ou músicas com base nas preferências do usuário. Esse projeto é comumente usado em plataformas de comércio eletrônico e mídia.
Coletar e pré-processar o conjunto de dados, implementar métodos de filtragem colaborativa, explorar técnicas de fatoração de matriz e avaliar o desempenho do sistema usando métricas como RMSE (Root Mean Squared Error).
- Habilidades desenvolvidas: Filtragem colaborativa, fatoração de matriz e aprendizagem profunda para sistemas de recomendação.
- Conjunto de dados: MovieLens Dataset
- Recursos: Sistemas de recomendação em Python, Criação de mecanismos de recomendação em Python
Tabela de resumo dos projetos de mineração de dados
Aqui está uma tabela que pode ajudar você a selecionar seu próximo projeto de mineração com base em suas metas específicas:
Projeto |
Nível |
Habilidades desenvolvidas |
Tecnologias |
Domínio |
Identificação das escolas de melhor desempenho em Nova York |
Iniciante |
Limpeza de dados, EDA, visualização de dados com pandas |
Python, Pandas, Matplotlib |
Educação |
Previsão do desempenho do aluno |
Iniciante |
Limpeza de dados, seleção de recursos, modelos de classificação (por exemplo, árvores de decisão, florestas aleatórias), visualização |
Python, Scikit-learn, Matplotlib |
Educação |
Segmentação de clientes de varejo |
Iniciante |
Agrupamento K-means, pré-processamento de dados, EDA |
Python, Scikit-learn, Pandas |
Varejo |
Análise de sentimento do Twitter |
Intermediário |
Pré-processamento de texto, análise de sentimentos, técnicas básicas de PLN |
Python, NLTK, Scikit-learn |
Mídia social |
Detecção de fraudes bancárias |
Intermediário |
Detecção de anomalias, aprendizado supervisionado, métodos de conjunto (por exemplo, XGBoost, florestas aleatórias) |
Python, Scikit-learn, XGBoost |
Finanças |
Modelagem preditiva para agricultura |
Intermediário |
Seleção de recursos, análise de dados, modelagem preditiva usando o scikit-learn |
Python, Scikit-learn |
Agricultura |
Previsão de doenças cardíacas no setor de saúde |
Intermediário |
Regressão logística, árvores de decisão, pré-processamento de dados |
Python, Scikit-learn, Matplotlib |
Cuidados com a saúde |
Análise da cesta de mercado de varejo |
Intermediário |
Aprendizado de regras de associação (por exemplo, Apriori, FP-Growth), análise de cestas de mercado |
Python, MLxtend, Pandas |
Varejo |
Previsão do comportamento do usuário a partir de dados de mídia social |
Avançado |
Aprendizagem profunda (por exemplo, LSTMs), perfil de usuário, previsão de séries temporais |
Python, TensorFlow, Keras |
Mídia social |
Análise preditiva usando dados de saúde |
Avançado |
SQL, agregação de dados, análise de receita, inteligência de negócios |
SQL, Tableau |
Cuidados com a saúde |
Criação de um sistema de recomendação |
Avançado |
Filtragem colaborativa, fatoração de matriz, aprendizagem profunda para sistemas de recomendação |
Python, TensorFlow, Scikit-learn, Surprise |
Comércio eletrônico, Mídia |
Conclusão
Os projetos de mineração de dados oferecem um valor imenso no desenvolvimento de habilidades técnicas e na criação de um portfólio de destaque. Não importa se você está apenas começando ou se já tem experiência avançada, trabalhar nesses projetos aumentará sua compreensão e fornecerá resultados tangíveis para mostrar a possíveis empregadores!
Para se aprofundar, considere aprimorar suas habilidades com cursos como Manipulação de dados com Pandas para limpeza e análise de dados fundamentais, Pré-processamento para aprendizado de máquina em Python para preparação adequada de dados ou Aprendizado supervisionado com Scikit-learn para dominar as técnicas de classificação e regressão.
Os alunos avançados podem explorar Understanding Machine Learning ou Introduction to TensorFlow in Python para aplicar técnicas de ponta em seus projetos.
Projetos Python para todos os níveis
Perguntas frequentes
Quais são as habilidades necessárias para projetos de mineração de dados?
Os projetos de mineração de dados normalmente exigem habilidades em programação (como Python ou R), análise de dados, estatística, aprendizado de máquina e visualização de dados.
Como posso encontrar conjuntos de dados para projetos de mineração de dados?
Há vários repositórios on-line, incluindo o Kaggle, o UCI Machine Learning Repository e portais de dados abertos do governo, onde você pode encontrar diversos conjuntos de dados para vários projetos.
Quais ferramentas e tecnologias são comumente usadas na mineração de dados?
As ferramentas mais populares incluem bibliotecas Python, como Pandas, NumPy e scikit-learn, bem como R para análise estatística. Os bancos de dados SQL e as ferramentas de big data, como Hadoop e Spark, também são utilizados com frequência.
Como as técnicas de mineração de dados se aplicam ao setor de saúde?
A mineração de dados na área da saúde é usada para analisar dados de pacientes para modelagem preditiva, eficácia do tratamento, detecção de fraudes e melhoria dos resultados dos pacientes por meio da medicina personalizada.
Posso iniciar projetos de mineração de dados sem ter uma sólida formação em estatística?
Sim, embora um conhecimento básico de estatística seja útil, muitos projetos para iniciantes se concentram em aplicações práticas que podem ajudar você a aprender à medida que avança.
