Was ist lineare Programmierung in Data Science: Einführung

Veröffentlicht: 2023-01-04

Data Science ist ein spannendes Feld mit vielen Möglichkeiten. Es ist eine großartige Zeit, um Data Scientist zu sein, aber gleichzeitig auch anspruchsvoll und herausfordernd. Um als Datenwissenschaftler erfolgreich zu sein, müssen Sie über Fähigkeiten in mehreren Bereichen verfügen, z. B. maschinelles Lernen, Statistik und Datenanalyse. Je mehr Wissen Sie über bestimmte Bereiche der Datenwissenschaft haben, desto besser können Sie Probleme verstehen und Lösungen mit Ihrem eigenen Code erstellen.

Lesen Sie weiter, um die lineare Programmierung in der Datenwissenschaft und ihre Anwendungen zur Optimierung verschiedener Prozesse zu erkunden.

Inhaltsverzeichnis

Was ist lineare Programmierung?

Lineare Programmierung (LP) ist eine mathematische Technik, um die beste Lösung für ein Problem mit Einschränkungen zu finden. Es wird in vielen Bereichen eingesetzt, darunter Betrieb, Forschung, Managementwissenschaft und Datenwissenschaft. Bei der linearen Programmierung geht es darum, wie begrenzte Ressourcen optimal genutzt werden können, um einen gewissen Nutzen zu maximieren. Sie können LP mit dem „Lösen eines Puzzles mit einer begrenzten Anzahl von Teilen“ vergleichen. In diesem Puzzle möchten Sie Teile zusammenfügen, um ein bestimmtes Bild zu erstellen. Gleichzeitig möchten Sie die geringste Anzahl von Teilen verwenden, um das Puzzle zu lösen.

Das Ziel von LP ist es, eine Lösung für ein bestimmtes Problem zu finden, indem aus einer Reihe von Einschränkungen der optimale Satz von Aktionen und Variablen ausgewählt wird. Die Lösung ist optimal, weil keine andere Lösung mehr von dem gewünschten Ergebnis liefern würde.

Warum ist lineare Programmierung wichtig für Data Science?

Die lineare Programmierung ist in der Datenwissenschaft wichtig, da wir uns oft mit Problemen befassen müssen, die viele Einschränkungen haben. In der Marketinganalyse möchten Sie beispielsweise herausfinden, welche verschiedenen Strategien zusammen für Ihren vorliegenden Fall verwendet werden können, während Sie Budgetbeschränkungen einhalten. Gleichzeitig möchten Sie möglichst viele potenzielle Kunden erreichen. Dies führt zu mehreren Einschränkungen im Prozess, wie z. B. „das Marketingbudget ist begrenzt“ und „die Marketingbotschaft sollte die Kunden in dem spezifischen Marktsegment ansprechen“.

In der Datenanalyse müssen Sie möglicherweise ähnliche Probleme mit Einschränkungen für die Daten lösen. Beispielsweise möchten Sie möglicherweise die beste Strategie zur Vorhersage der Nachfrage nach einem neuen Produkt ermitteln. Gleichzeitig möchten Sie angesichts der verfügbaren Daten zu möglichst genauen Vorhersagen kommen. Dies führt zu mehreren Einschränkungen im Prozess, wie z. B. „die Daten sind begrenzt“ und „das beste Vorhersagemodell zu finden ist schwierig“.

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Arten der linearen Programmierung in der Datenwissenschaft

In der Datenwissenschaft gibt es drei Arten der linearen Programmierung:

– Business and Marketing Analytics Lineare Programmierung Marketing Analytics verwendet lineare Programmierung, um die beste Kombination von Marketingstrategien angesichts von Budgetbeschränkungen zu bestimmen. Beispielsweise die Maximierung des Return on Investment (ROI) Ihres Marketingbudgets. Angesichts des verfügbaren Budgets könnten Sie die lineare Programmierung verwenden, um die besten Marketingstrategien zu finden, die Ihren Geschäftszielen entsprechen.

– Data Analytics Linear Programming In der Datenanalyse wird verwendet, um den Nutzen von Daten zu maximieren, um die beste Strategie zur Vorhersage der Nachfrage nach einem neuen Produkt zu finden

Predictive Analytics Lineare Programmierung Predictive Analytics verwendet lineare Programmierung, um das beste Vorhersagemodell zu finden und die Nützlichkeit des Modells zu maximieren. Mit den vorliegenden Daten könnten Sie die lineare Programmierung verwenden, um das beste Vorhersagemodell zu finden, um Ihre Geschäftsziele zu erreichen.

Bedeutung der linearen Programmierung in Business und Marketing Analytics

Die lineare Marketingprogrammierung wird in der Geschäfts- und Marketinganalyse verwendet, um die besten Marketingstrategien zu ermitteln, die Sie angesichts Ihrer Budgetbeschränkungen verwenden können. Sie möchten beispielsweise den Return on Investment (ROI) Ihres Marketingbudgets maximieren. Angesichts des verfügbaren Budgets könnten Sie die lineare Programmierung verwenden, um die besten Marketingstrategien zu finden, die Ihren Geschäftszielen entsprechen.

Die lineare Marketingprogrammierung kann verwendet werden, um Marketingkampagnen unter bestimmten Einschränkungen zu optimieren. Sie möchten beispielsweise die beste Kombination aus Marketingkanälen, Botschaften und Budgets finden, die Ihre Geschäftsziele bei einem begrenzten Marketingbudget erfüllt. Sie können auch die lineare Marketingprogrammierung verwenden, um zu bestimmen, wie Sie ein Marketingbudget am besten auf verschiedene Kundengruppen verteilen. Beispielsweise möchten Sie den von jeder Gruppe generierten Umsatz maximieren. Sie könnten die lineare Programmierung verwenden, um die beste Budgetallokation für jede Gruppe zu finden.

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Bedeutung der linearen Programmierung in der Datenanalyse

In der Datenanalyse wird lineare Programmierung verwendet, um den Nutzen von Daten zu maximieren, um die beste Strategie zur Vorhersage der Nachfrage nach einem neuen Produkt zu finden. Gleichzeitig möchten Sie angesichts der verfügbaren Daten, dass die Vorhersage so genau wie möglich ist. Sie könnten die lineare Programmierung verwenden, um die beste Strategie für die Vorhersage der Nachfrage zu finden, wobei Sie sogar die begrenzten Daten berücksichtigen, die für die Durchführung der Forschung vorhanden sind. Sie können die lineare Datenanalyseprogrammierung verwenden, um die Datenanalyse zu optimieren. Beispielsweise möchten Sie die interessanten Teile eines großen Datensatzes automatisch finden. Sie könnten die lineare Programmierung verwenden, um den besten Weg zu finden, um die interessanten Teile der Daten nach einem bestimmten Datenanalyseziel automatisch zu erkennen.

Bedeutung der linearen Programmierung in Predictive Analytics

Die lineare Programmierung von Predictive Analytics wird verwendet, um das beste Vorhersagemodell zu finden, um die Nützlichkeit des Modells zu maximieren. Gleichzeitig möchten Sie, dass Ihre Ergebnisse mit den vorliegenden Daten so genau wie möglich sind. Sie können die lineare Programmierung von Predictive Analytics verwenden, um die Modellauswahl zu optimieren. Sie können auch die lineare Programmierung von Predictive Analytics verwenden, um das Modelltraining zu optimieren, z. B. in Fällen, in denen Sie die besten Trainingsparameter zum Trainieren eines Vorhersagemodells finden möchten.

Die zentralen Thesen

Lineare Programmierung wird in vielen Bereichen verwendet, einschließlich der Datenwissenschaft. Data Scientists können die lineare Programmierung verwenden, um eine Vielzahl von Problemen zu lösen, z. B. die Optimierung von Marketingkampagnen oder die Suche nach dem besten Vorhersagemodell. Wenn Sie ein Datenwissenschaftler sind, ist es wichtig, sich mit linearer Programmierung vertraut zu machen, da Sie häufig mit Problemen mit unterschiedlichen Einschränkungen umgehen müssen. Durch das Erlernen der linearen Programmierung können Sie diese Probleme effektiver lösen.

Wie bei der linearen Programmierung muss ein Datenwissenschaftler mehrere andere nützliche und äußerst wichtige Werkzeuge kennen. Die meisten dieser Werkzeuge finden ihren Ursprung in der Hardcore-Mathematik oder Informatik. Allerdings ist es einfach, diese Techniken mit der richtigen Anleitung und Gleichaltrigen zu meistern. Bei upGrad zielt unser Professional Certificate in Data Science and Business Analytics darauf ab, solche Techniken bereitzustellen. Dieser 20-monatige Kurs richtet sich sowohl an Studienanfänger als auch an erfahrene Fachleute und erweitert die Chance, aus 3 Spezialisierungen zu wählen, mit Branchenexperten zusammenzuarbeiten und alle relevanten Tools und Technologien zu erlernen, die für eine glänzende Karriere in der Datenwissenschaft erforderlich sind.

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Ist lineare Programmierung mit Programmierung verwandt?

Nein, lineare Programmierung ist eine mathematische Technik, die wenig mit konventioneller Programmierung zu tun hat, wie wir sie uns vorstellen.

Welche Probleme können mit linearer Programmierung gelöst werden?

Die Probleme der linearen Programmierung können verwendet werden, um die optimale Lösung für die folgenden Szenarien zu erhalten: Herstellung, Ernährung, Transport, Allokation usw.

Was sind die Hauptvoraussetzungen für die Anwendung der linearen Programmierung?

Damit ein Problem ein lineares Programmierproblem ist, müssen die Entscheidungsvariablen, Zielfunktionen und Einschränkungen alle lineare Funktionen sein. Es wird als lineares Programmierproblem bezeichnet, wenn alle drei Bedingungen erfüllt sind.