Archiv für die Kategorie Data Science

CDS – der Citizen Data Scientist als Weg aus dem Analytics-Ressourcen-Engpass

Erstellt am: Montag, 18. März 2019 von Monika Düsterhöft

Für die Umsetzung von Advanced-Analytics-Vorhaben ist eine durchdachte Datenstrategie unverzichtbar. Sie regelt alle Fragen rund um die technische Systemintegration, die Data Governance und das unternehmensweite Data Quality Management (DQM).

Darüber hinaus gibt es neue fachliche Anforderungen und Aufgabenfelder wie die Definition komplexer Algorithmen für das Heben wirtschaftlicher Potenziale oder das Deployment der entstandenen Data-Science-Services. Der Data Scientist nimmt bei diesen Aufgaben eine der zentralen Schlüsselrollen ein. 

Neue Advanced-Analytics-Aufgaben benötigen Data Scientisten mit vielfältigen mathematischen, technischen und prozessualen Skills.

Mit seinem tiefen Einblick in die Fachbereiche formuliert der Data Scientist die Projektanforderungen, kümmert sich um die Themen Datenmanagement und Data Quality Management unter Beachtung der Data Governance und übernimmt die Definition von Datenmodellen und Algorithmen. Er hat tiefe mathematisch-statistische Kenntnisse, kann programmieren, kennt sich mit Datenschutz und sonstigen Compliance-Regeln aus und verfügt über umfangreiches Business-Know-how.

Kurzum, der Data Scientist ist ein Allrounder mit viel Spezialwissen und umfassender Erfahrung. Kein Wunder daher, dass diese Fachkräfte äußerst gefragt und ziemlich rar sind und dass viele Digitalisierungsvorhaben schlichtweg wegen dieser fehlenden Skills und Ressourcen stagnieren.

Arbeitsteilung, Tools und das Konzept des Citizen Data Scientist (CDS) kann Abhilfe aus dem Ressourcen-Dilemma schaffen.

Ein Ansatzpunkt ist die Entlastung des Data Scientists von Routinen im Datenmanagement. Speziell bei der Datenakquisition können technisch versierte Experten, die sogenannten Data Engineers, den Data Scientist gut unterstützen. Ein zweiter Ansatzpunkt, der sich derzeit am Markt für analytische Applikationen abzeichnet, ist die zunehmende Verlagerung von analytischem Know-how in die Systemwelt.

Etablierte BI-Anbieter beispielsweise erweitern ihr Portfolio um Datenvisualisierungstools, die Visual Analytics ohne Programmieraufwand unterstützen. Per Drag-and-drop können hier Datenströme hinzugefügt, verbunden und analysiert werden, und im Hintergrund laufen die neuesten Algorithmen für die fortgeschrittene Datenanalyse. Auch die Branche der AI-Spezialisten liefert unter der Bezeichnung „Augmented Analytics“ anwenderorientierte Werkzeuge, die Funktionen zur Automatisierung der Datenaufbereitung, Erkenntnisfindung und Datenanalyse enthalten.

Mithilfe solcher anwenderorientierten Frontends können geübte BI Power User, die ein mathematisch-statistisches Grundverständnis sowie Interesse an Analytics mitbringen, bestimmte Aufgabenfelder der Data Science übernehmen und so neben den Data Engineers ebenfalls ihren Teil dazu beitragen, das begehrte Skillset des Data Scientists zu erfüllen. Es kristallisiert sich ein neues Rollenbild heraus. Wir sprechen vom Citizen Data Scientist (CDS), der mit den richtigen Tools in der Lage ist, analytische Aufgaben auszuführen und auch selbst Modelle zu erstellen, die fortgeschrittene Analysen, Vorhersagen und präskriptive Funktionen enthalten.

Die Ausbildung von CDS ist ein aussichtsreicher Ansatzpunkt, um analytische Kompetenzen im Unternehmen aufzubauen.

Im Grunde kann jeder Fachanwender oder IT-Spezialist, der ein Grundverständnis für Datenarbeit sowie statistisches und mathematisches Know-how mitbringt, den Umgang mit Self-Service-Data-Science-Werkzeugen erlernen. Besonders geeignet sind BI Power User, die lernbereit und neugierig darauf sind, Data Science und vorhersagende Algorithmen für ihre Geschäftsprozesse zu erkunden.

Im Gegensatz zum klassischen BI-Anwender, der auf der Basis vorgefertigter Daten-Cubes arbeitet, bewegt sich der CDS dabei jedoch auch auf der Ebene der Rohdaten, um explorativ neue Erkenntnisse zu generieren. Weitere aussichtsreiche Kandidaten für Citizen Data Science sind Ingenieure mit Hintergrundwissen aus Mathematik, Statistik und Modellierung.

Die neuen Data-Science-Experten benötigen Rückendeckung und Unterstützung für ihr Tätigkeitsfeld.

Für ihre Aufgabenfelder bringen unternehmensintern ausgebildete CDS neben ihren analytischen Fähigkeiten auch ihr bereits vorhandenes Markt- und Branchen-Know-how sowie das Wissen um interne Prozessen in die Datenanalysen mit ein. Ein wesentlicher und nicht zu unterschätzender Vorteil. Sie brauchen aber auch Rückendeckung durch das Management sowie Unterstützung durch die interne IT.

CDS benötigen mehr Daten, zum Teil auch mehr ungefilterte Daten und sie brauchen IT-Umgebungen, in denen sie mithilfe aktueller Tools und Technologien experimentieren und Prototypen von Modellen und Applikationen bauen können. Zudem müssen sie den zeitlichen Freiraum für ihre Datenrecherchen erhalten.

Ein versierter Partner an der Seite, der neben der expliziten Data-Science-Expertise auch Erfahrung aus anderen Projekten mit einbringt und die neuen CDS auf ihrem Weg begleitet, ist eine weitere äußerst wertvolle Hilfe und ein wichtiger Baustein für den Erfolg einer Advanced-Analytics-Initiative.

Wenn die Rahmenbedingungen stimmen, können sich Unternehmen auf diese Weise pragmatisch wertvolle Personalressourcen aus den eigenen Reihen erschließen und richtig Schubkraft in ihre Digitalisierungsprojekte bringen.

Mein Tipp: Besuchen Sie das CA-Seminar – Deep Dive Advanced Analytics – Machine Learning in der Praxis mit „R“ – und lernen Sie das Tagesgeschäft eines Data Scientist besser kennen. Das Seminar wird von und mit QUNIS Experten durchgeführt und findet im Rahmen der Kooperation mit der CA Controller Akademie und des Ausbildungsprogramms zum Information Manager statt. Mehr zu allen CA-Seminaren finden Sie hier.

Data-Science-Services einfach und stabil bereitstellen mit dem AHUB Deployment Framework.

Data Science liebt Docker

Erstellt am: Freitag, 1. März 2019 von Monika Düsterhöft

Moderne Verfahren zur Datenanalyse dringen immer mehr in den Unternehmensalltag ein. Als Experte für das Erkennen von Strukturen in großen Datentöpfen und daraus abzuleitenden Vorhersagen spielt der Data Scientist eine bedeutende Rolle. Er leitet und begleitet die Entwicklung des Data-Science-Services von der Modellierung bis zur Bereitstellung an die Nutzer und hat es dabei typischerweise mit folgenden Herausforderungen zu tun:

Erstellung eines Modells in R oder Python inklusive einer REST API für webbasierte Aufrufe zum Modelltraining und Scoring

Im ersten Schritt, der explorativen Phase, befasst sich der Data Scientist mit dem Erstellen eines Modells mit Hilfe von Skripten. Diese trainieren das Modell mit historischen Daten und rufen Vorhersagen auf Basis neuer Datensätze ab. Die Umsetzung der Skripte erfolgt meist in Umgebungen wie R oder Python, die sich dank ihrer umfangreichen Bibliotheken aus dem Bereich der Statistik und des Machine Learning sowie einer sehr aktiven Entwickler-Community zum Quasi-Standard erhoben haben.

Für die Modell-Findung arbeitet der Data Scientist gerne in einer „Sandkasten-Umgebung“. Das kann eine virtuelle Maschine, ein lokaler Rechner oder auch ein Cloud-gehostetes „Notebook“ mit browserbasierter Entwicklungsumgebung sein. Das fertige Modell sollte über eine webbasierte Schnittstelle (REST-API) für andere Services ansprechbar sein. Hierfür haben sich die Bibliotheken Flask (Python) und Plumber (R) bewährt.

Definition der Code-Abhängigkeiten und Aufbau eines Images über Dockerfiles sowie Start der Container auf einem Cloud- oder On-Premise-Server

Ist ein Vorhersagemodell mit hoher Güte entstanden, gilt es dieses dem Nutzer zur Verfügung zu stellen. Wir sprechen vom Deployment des Data-Science-Services. Für diesen Zweck hat sich in den letzten Jahren die Docker-Container-Technologie als extrem flexibles und einfach handhabbares Werkzeug erwiesen. Denn Docker-Container lassen sich durch eine simple Konfigurationsdatei (das Dockerfile) in Minutenschnelle bauen und auf einem beliebigen System zur Ausführung bringen. Es gilt das große Docker-Versprechen: Wenn ein Container im Sandkasten läuft, lässt er sich auf jeder anderen Infrastruktur gleichermaßen betreiben.

Ein Container ist dabei ein gekapselter Prozess in dem sowohl der auszuführende Code, als auch alle dafür benötigten Abhängigkeiten (Laufzeitumgebung, Bibliotheken) untergebracht sind. Die Hardware-Ressourcen wie CPU und RAM werden dem Container vom Docker-Daemon, der auf dem Host-Betriebssystem läuft, zugewiesen. Container lassen sich so als ressourcenschonendere Variante einer dedizierten virtuellen Maschine sehen, da im Gegensatz zur VM nicht für jeden gekapselten Prozess ein eigenes Betriebssystem ausgeführt werden muss.

Fragestellungen rund um GUI, Sicherheit, Betrieb bedenken und lösen

Wer den Deployment-Prozess für einen Data-Science-Service einmal durchlaufen hat, wird feststellen, dass neben der reinen Data Science auch noch folgende Fragestellungen bedacht werden müssen:

  • Wie kann ein technisch weniger versierter Nutzer die Modellvorhersage abrufen? Welche GUI braucht er?
  • Wie kann der Zugriff auf das Modell nur berechtigten Personen erlaubt werden? Welche Sicherheitsthemen sind zu beachten?
  • Wie ist der fortdauernde Betrieb und die Nachvollziehbarkeit im Fehlerfall gewährleistet? Wie ist ein stabiler Betrieb und Governance möglich?

Da diese übergeordneten Fragestellungen bei jedem Deployment auftauchen, bietet es sich an, diese in standardisierter Form zu adressieren. Aus dieser Überlegung heraus ist bei QUNIS im Rahmen eines Forschungsprojektes das AHUB Deployment Framework entstanden.

Schnelle und stabile Bereitstellung mit Docker-basiertem Deployment-Framework

AHUB ist Docker-basiert und bietet eine orchestrierte Container-Landschaft aus standardisierten Modulen, die sich den obigen Fragestellungen annehmen. Mithilfe des Frameworks lassen sich beliebig viele analytische Teil-Applikationen mit minimalem Aufwand von der Sandbox-Umgebung in ein professionelles, produktives Setup und schlussendlich in einen stabilen Betrieb überführen.

Das ganze Framework ist als Open-Source-Projekt konzipiert. Der Quellcode und eine Demo-Applikation stehen über GitHub für jedermann zur Verfügung. Eine wirkliche Wohltat für jeden Data Scientisten. DIREKT ZU AHUB AUF GITHUB

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