WOLFRAM

データサイエンス

Wolframは,データサイエンスにおいて優れたソリューションとサービスを提供します.さまざまな問題のタイプ全てにあらかじめ決められた同じ方法を使うのではなく,多岐にわたる計算方法,高度な自動化,人とデータのインターフェースを配備することによって,マルチパラダイムなアプローチを適用し,データ駆動型の答を最適化します.

Wolframデータサイエンスの分野

データサイエンスの領域は絶えず拡大し,変化しています.マルチパラダイムのワークフローには,増加の一途をたどる計算ニーズのための処理,解析,可視化を完全に備えた幅広いアルゴリズムのツールキットが必要です.

機械学習

複雑なデータ集合から直接,適応モデルを生成することでオブジェクト分類や予測分析,例えば,どの広告市場に新規参入するべきかを特定します.

グラフ/ネットワークの解析

離散関係の系を調べ,可視化して,相関関係やパターンを解析,例えば,ソーシャルネットワークの人口統計をモデル化します.

時系列

事象の時系列のモデル化,シミュレーション,予報を行って,例えば,次の大型連休での売り上げの期待値を,長期的トレンドを追跡して予測します.

ニューラルネットワーク

階層処理ネットワークを生成し訓練して,深層分析やタスク処理,例えば,生産ラインの中から欠陥品の判別をします.

クラスタ分析

類似度に基づいてデータをグループ化し解析して, 根底にあるパターンや関係,例えば,どの顧客がトップ100人の顧客と類似しているかを抽出します.

テキストの意味分析

言語データの根底にある構造を解析してデータクリーニングと意味の抽出を行い,顧客のコメントの感情を判断します.

動的な可視化

スタイルの付いたプロット,図表,インフォグラフィクスでデータを可視化して,可読でインタラクティブなものにすることで,素早い解析や意思決定をします.

生存分析

生存時間関数や寿命分布を計算して事象が発生するまでの期間データ,例えば,産業機器の耐用年数の期待値を解析します.

レポート生成

ミーティング,進行中のプロジェクト,四半期所得レポート等の公開情報のために,結論や考察を,スタイル付きのフォーマットされたドキュメントで配備します.

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データセマンティクス

受け取ったさまざまなデータを統一されたフレームワークに標準化,例えば,データを異なる単位系に統合して,解析を簡単化します.

待ち行列理論

待ち行列系のモデル化およびシミュレーションを行って,待ち時間や人員配置,例えば,銀行の支店の窓口係の最適人数を解析します.

ウェーブレット

データ信号を構成成分に分解して,高度な操作や特定の特徴のフィルタリング,例えば,センサーデータから背景雑音を除去します.

システムモデリング

物理系,電気系,その他の系をモデル化して,例えば,建物の最も効率的な暖房設備の設計の決定に役立てます.

統計分布

時系列データをパラメトリック分布にフィットして,根底にある事象,例えば,顧客が広告をクリックする可能性について推測します.

ランダム過程

系の時間発展をモデル化して,その挙動について観察と予測,例えば,特定の店舗位置でのピーク時の分析を行います.

最適化

ハイレベルな数学を使い,重要な基準に関する手持ちのデータの「最適値」,例えば,ポートフォリオ資産の理想的な配分を見付けます.

モルフォロジー解析

画像や高次元データに幾何学的変換を用いて,空間的特性の解析,例えば,顕微鏡画像の中の粒子数の計測を行います.

コンピュータビジョン

機械学習およびその他の高度なアルゴリズムを使って視覚的なデータを処理し,特徴やパターンを分析,例えば,ビデオから道路障害物を特定します.

信号処理

画像,音声,その他の収集されたデータを処理し,それにフィルタをかけて,根底にあるパターンを解析,例えば,心電図から不規則な心拍を検出します.

カスタムのインターフェース構築

解析や可視化におけるリアルタイムのパラメータ調整のためにインタラクティブなコントロールをスクリーン上に作成することによって,データをより深く調べます.

並列計算

大規模な科学的計算やその他の高性能アプリケーションのために,利用可能な計算ユニットに並列タスクを分配します.

地理計算

正確な地理的位置のデータおよび強力な測地計算機能を使って,現実世界の状況の綿密な調査,例えば,バスの最適経路の可視化を行います.

数学的モデリング

手持ちのデータに微分方程式系,再帰関係式,記号的な公式を用いて,モデルのテストや調整,例えば,伝染病の治癒率の計算を行います.

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Wolfram言語におけるデータサイエンスの仕組み

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注釈 オン オフ

すぐに試せる例

話題の例

Wolframの先進性

Wolframテクノロジーは,データサイエンスのライフサイクルにおけるあらゆる場面で,さまざまなソフトウェアパッケージやすぐに使えるソリューションの代替となったり,それらのハブとなったり,簡単に統合したりすることができます.これが可能なのは,Wolframテクノロジーのアーキテクチャが単一に統合されているため,そのようなパッケージやソリューションの機能すべてを含んでおり,それらを組合せたユーティリティより優れているからです.以下で,Wolframデータサイエンステクノロジースタックの各要素と,それらが従来のソフトウェアタイプにどのように関連しているかについて説明します.

機械学習

自動化された高度な機械学習と強力な記号計算の統合

Wolframは高度に自動化されたマルチパラダイムの機械学習の先駆者として,これをWolfram言語に強固に統合し,入門レベルのセルフサービスアナリストから研究者までの誰でも,あらゆる分野における最新の機械学習が使えるようにしています.

Wolframの機械学習機能は,既存のワークフローに即座に適合するため,プラットフォームに依存しない即時のモデル配備,あるいは別のプログラムやハードウェアでスタンドアロンで実行するニューラルネットのエキスポートによって,どこにでも簡単に機械学習を加えることができます.さらに,Wolframの画期的な記号フレームワークを備えたニューラルネットは,将来の進歩のために,独自にモジュール化され,操作可能で順応性があります.

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データの解析と可視化

組込みの計算インテリジェンスを備えた解析と可視化のための幅広いツールセット

ユニークに統合されたWolframのテクノロジースタックを使えば,データを調べたり,ドキュメントにデータを直接追加したり,任意スケールの任意のプラットフォームに配備したりすることが新しいレベルで動的に体験できる,完全にインタラクティブな可視化の生成が可能になります.しかも,このようなことがすべて1つの統合された環境内で行えます.

Wolfram言語のメタアルゴリズムは,整然と並んだ洗練された多数の数値関数,幾何学関数,そして離散関数を利用して,それぞれの唯一の場面で使用する最適な特定のアルゴリズムを自動的に選ぶことで,質問駆動型のワークフローを可能にします.これは、ツールセットを中心に据えて構築された共通性のない複数のソリューションでは達成できません.

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統計解析と数値解析

任意精度の数値計算および記号解析の信頼性を備えた,組込みの統計関数の最大コレクション

Wolframが統計計算のレベルを劇的に押し上げたことで,完全な解析ワークフローの高レベルな統合が可能になり,特定の統計システムに実装されている特定の関数を超えた大きな拡張性が提供されるようになりました.

マルチパラダイムアプローチを使うWolfram言語は,格段に高いレベルの計算を即座に可能にします.任意の一般的な構造を持つデータを規定通りに処理したり,数値精度を実証・拡張したり,公式や方程式を記号的に直接操作したり,最適アルゴリズムを自動的に選択したり,アクティブな計算とインターフェースをプレゼンテーション品質のドキュメントに組み込んだりすることができるのです.

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データベースの接続性とデータ処理

シームレスなデータベース接続性と,形式に依存しない,コンテンツを認識した,データのインポートと処理

Wolfram言語は記号的な性質を持つため,構造化データに対する非常に柔軟で一般的なアプローチがサポートできます.SQLのような言語を使うリレーショナル標準とそれ以外の階層的標準の両方を統合したWolfram言語は,インメモリでの直接計算から外部ファイルやデータベースに支援された計算までをシームレスにスケールする,新しい種類の他に類を見ないほど強力なパワフルなデータクエリ言語を組み込んでいます.

Wolframテクノロジースタックは,典型的なデータベーステクノロジーとは異なり,何百もの標準形式や特化された形式での迅速なインポートおよび外部データベースやWebデータソースへのネイティブの接続性を提供することにより,データの処理と変換において世界で最も豊かな環境としての地位を確立しています.

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開発の環境と言語

非常に強力なノートブックと非常に高度なプログラミング言語が合体

Wolfra言語は,30年以上に渡り注意深く統合されてきた層が厚いアルゴリズムと現実世界の知識を利用した組込みの計算インテリジェンスによって,これまで以上に高いレベルの操作を可能にします.また,Wolfram言語は,手続き型,関数型,ルールベース,パターンベース等の複数のプログラミングパラダイムだけでなく,記号と数値のメソッドを同時にサポートすることによって,すべての問題に同じプログラミングスタイルを適用するという従来のコンピュータ言語の欠点を回避しています.

特化されたソフトウェアやアドオンのツールボックスでは新しい考えや分野の創造的な探究が促進されません.データの処理に一つのプログラムを使い,解析に別のものを使い,インタラクティブなプレゼンテーションのためにまた別のプログラムを使う必要はありません.Wolfram言語とネイティブで統合されているWolframノートブックを使えば,計算,可視化,データ,ドキュメント,そしてインタラクティブなアプリケーションといった プロジェクトの要素すべてを,独自の柔軟なドキュメントにまとめ,一つのワークフローですべてを行うことができます.

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配備と公開

スケーラブル,クロスプラットフォーム,企業級に配備し,完全にインタラクティブに公開する

Wolframのテクノロジースタックの独特なところは,現在の計算市場の多様なテクノロジーに機能を配備する作業を自動化している点です

一旦資料を作成すれば,組込みのWolfram Universal Deployment Systemを使って,クラウド,デスクトップ,サーバ,携帯端末,組込みシステムに,セキュアな大量サービス,完成されたエンドユーザ製品,自動生成されたインタラクティブレポート,柔軟なソフトウェアコンポーネントとして,そのマテリアルを自動的に配備することができます.

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データでアナリストの生産性を最適化する — ユニークな分析,インターフェース,考察を配信する

データソース:内部,外部,ストリーミング等
1

データをインポートし,補強する

Wolfram言語

データベース接続

Wolfram Knowledgebase

知識の表現と利用

2

データを前処理し,調べ,整理する

Wolfram言語

データ配列の操作

Wolframアルゴリズムベース

データの変換と平滑化

3

TimeSeries予測モデルを訓練する

Wolframアルゴリズムベース

特徴検出

時系列の処理

4

自動生成された四半期報告書およびAPIとして配備する

即時API

クラウド/デスクトップ/携帯端末のダッシュボード

ライブなプレゼンテーションドキュメント

ライブのデータおよび考察の自然言語クエリ

個人のデータや現実世界の事象データを使って,Eコマースの推薦制度を拡張する

データソース:顧客の購入履歴データを含むデータベース
1

データをインポートする

Wolfram言語

データベース接続

Wolfram Knowledgebase

知識の表現と利用

2

データを前処理し,準備する

Wolframアルゴリズムベース

データの変換と平滑化

3

機械学習モデルを購入習慣について訓練する

Wolframアルゴリズムベース

特徴検出

クラスタ解析

4

推薦者モデルをAPIとして配備し,Eコマースのソリューションに統合する

Wolframノートブック

Web形式

即時API

チャットボットに現実世界の知識を与え,カスタマーサポートチームの効率を最適化する

データソース:補助資料と顧客との交信記録を含むデータストア
1

データをインポートし,補強する

Wolfram言語

データベース接続

Wolfram Knowledgebase

知識の表現と利用

2

チャットボットの訓練のために,データを前処理し構造化された形式に変換する

Wolframアルゴリズムベース

テキストの操作

3

知識グラフを構築し,NLUツールセットを使って会話型ボットを訓練する

Wolframアルゴリズムベース

特徴検出

グラフの成分と連結性

Wolfram Natural Language Understanding

言語学データ

4

メッセージプラットフォームに会話型ボットおよび知識グラフのAPIを配備する

即時API

クラウド,デスクトップ,携帯端末のアプリ

工場の生産ラインで品質管理を自動化する—画像データからロボットアームまでのすべてを,一つの統合されたノートブックワークフロー内で実行する

データソース:訓練画像データを含むデータストア
1

データをインポートする

2

データを前処理し,整理し,自動ラベル付けを行う

Wolfram言語

画像の処理と解析

Wolframアルゴリズムベース

分割解析

3

画像認識ニューラルネットを訓練して,欠陥製品を検出する

4

モデルをAPIとして配備し,ライブのCCTVフィードおよびソートするロボットアームに統合する

即時API

クラウド,デスクトップ,携帯端末のダッシュボード

埋込みアプリ

データサイエンスのテクニカルコンサルティング

Wolframは,計算テクノロジーの創出において世界的なリーダーであり,このテクノロジーでどのようなことが可能であるかを知っています.この計算テクノロジーについての知識が,Wolframがコンサルティングを行う際に前例のない高度な専門知識を提供するのです.計算の専門家が,あらゆる規模,あらゆるレベルのプロジェクトをお手伝いします.

カスタムソリューションについてお尋ねください

「Wolfram言語は私にとって万能のツールです.すべてのことが1ヶ所にまとまっているからです.可視化もデータ解析もたった1つのツールでできます.」

Rodrigo Murta, Retail Intelligenceマネージャー
St. Marche Supermarkets

「スピード,パワー,柔軟性という,我々にとって最も重要な3要素のためにMathematicaを選びました.」

George Danner, 社長
Business Laboratory, LLC

「Wolframのニューラルネットワークのアルゴリズムでは何か魔法のようなことが起きています...」

Mike Foale, CEO
FOALE AEROSPACE, Inc.,元NASA宇宙飛行士

「Wolfram言語を使うと,他のシステムでは桁違いに長くかかるようなタスクでも,非常に迅速に行うことができます.扱える機能の範囲も広いため,Wolfram言語でできないことにまだ出くわしたことがありません.」

Andrew Yule, テクノロジーマネージャー
Assured Flow Solutions

「弊社では利用できるメソッドやツールを駆使して,クライアントが考えもしなかった領域での鍵となるアイディアを提供し続けています.」

Jon McLoone, テクニカルコミュニケーション&ストラテジー部門ディレクター
Wolfram Research, Inc.