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Extraction de motifs séquentiels à partir de données temporelles

Power BI pour les data analystes

L’extraction de motifs séquentiels constitue un défis pour la majorité des chercheur, étudiants ou professionnels. En effet, la quantité de données journalière qu’on génère ne cesse de croître jour après jour, et cet énorme volume de données rend souvent difficile l’identification de schémas et de motifs significatifs.

En effet, l’extraction de modèles séquentiels à partir de données temporelles est un domaine de recherche qui vise à découvrir des séquences récurrentes ou des modèles d’événements dans des données ordonnées chronologiquement. Ces motifs séquentiels peuvent représenter des comportements, des tendances ou des processus spécifiques dans les données temporelles. L’identification de ces schémas peut apporter une valeur ajoutée significative dans de nombreux domaines tels que les soins de santé, la finance, la gestion des risques, la sécurité et bien d’autres encore.

L’objectif principal de l’extraction de motifs séquentiels est de trouver des schémas significatifs et récurrents dans les données temporelles, permettant ainsi de comprendre les relations causales entre les événements, de prédire les futurs développements ou de détecter des anomalies. Pour ce faire, différents algorithmes et techniques ont été développés, tels que l’analyse de séquences, les règles d’association, les réseaux de neurones récurrents, les arbres de décision temporels, et bien d’autres encore.

Dans le présent article nous dévoilons les secrets cachés derrière l’extraction de motifs séquentiels.

Lisez jusqu’à la fin pour booster votre dose d’informations !

Principaux concepts et approches de l’extraction de motifs séquentiels :

En effet, dans l’extraction de motifs séquentiels à partir de données temporelles, plusieurs concepts et approches sont utilisés pour identifier et analyser les schémas et les tendances significatifs, notamment :

  • Séquences et événements :

Les données temporelles sont généralement organisées sous forme de séquences, où chaque élément représente un événement avec un horodatage. Les événements peuvent être des actions, des transactions, des états, etc.

  • Fréquence et support :

La fréquence d’un motif séquentiel fait référence à la quantité de fois où il apparaît dans les données temporelles. Le support représente la proportion de séquences contenant un motif donné par rapport à l’ensemble des séquences.

  • Prétraitement des données :

Avant l’extraction des motifs, les données peuvent nécessiter des étapes de prétraitement telles que le nettoyage, la normalisation et le découpage en séquences appropriées. Cela peut inclure la suppression des valeurs manquantes, la réduction du bruit ou l’échantillonnage des données.

  • Méthodes basées sur les règles d’association :

Les règles d’association, souvent utilisées dans l’exploration de données, peuvent également être appliquées à l’extraction de motifs séquentiels. Ces méthodes permettent de découvrir des motifs fréquents et des relations entre les événements dans les séquences.

  • Analyse de séquences :

L’analyse de séquences est une approche courante qui consiste à extraire des motifs séquentiels à partir des données temporelles en utilisant des mesures telles que la similarité, la distance ou la dissimilarité entre les séquences.

  • Modèles de Markov cachés (HMM) :

En effet, les HMM désigne des modèles probabilistes utilisés pour modéliser des séquences d’événements. Ils peuvent servir dans l’extraction de motifs séquentiels en identifiant les transitions probables entre les états cachés correspondant aux motifs recherchés.

  • Réseaux de neurones récurrents (RNN) :

Les RNN, tels que les réseaux LSTM (Long Short-Term Memory) et les réseaux GRU (Gated Recurrent Unit), sont des approches populaires pour l’extraction de motifs séquentiels. Ils permettent de modéliser des dépendances à long terme dans les données temporelles et de capturer des motifs complexes.

  • Méthodes basées sur les motifs fermés :

Ces méthodes visent à extraire des motifs séquentiels compacts et non redondants à partir des données. Les motifs fermés désigne des motifs qui ne peuvent se prolonger sans modifier leur substrat.

  • Visualisation des motifs :

Aussi, pour faciliter la compréhension des motifs extraits, des techniques de visualisation peuvent servir, telles que les graphiques de séquences, les matrices de motifs ou les diagrammes de transition d’états.

 

En conclusion, l’extraction de motifs séquentiels à partir de données temporelles est un domaine passionnant et en constante évolution qui offre de nombreuses possibilités pour découvrir des connaissances cachées dans les données. En comprenant les schémas et les tendances qui émergent de ces données, nous pouvons prendre des décisions éclairées, améliorer les performances des systèmes et développer de nouvelles solutions innovantes.

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