Bài 27. Máy tính và Khoa học dữ liệu

1. Vai trò của máy tính đối với sự phát triển của khoa học dữ liệu

Khái quát vai trò của máy tính trong Khoa học dữ liệu:

• Trong Khoa học dữ liệu, quy trình thường bao gồm: thu thập, xử lí, khám phá tri thức từ dữ liệu, kiểm thử, phân tích, đánh giá, triển khai và báo cáo kết quả.

• Máy tính hỗ trợ hiệu quả ở hầu hết các giai đoạn, đặc biệt khi khối lượng dữ liệu lớn.

Vai trò cụ thể của máy tính trong các giai đoạn:

• Xử lí và lưu trữ dữ liệu: giúp xử lí khối lượng lớn dữ liệu nhanh chóng, lưu trữ an toàn và dễ truy cập.

• Phân tích và khai thác dữ liệu: dùng các công cụ máy tính hiện đại để phát hiện tri thức ẩn, đưa ra các mô hình dự đoán.

• Mô phỏng và thực nghiệm: mô phỏng hệ thống tự nhiên phức tạp, hỗ trợ thiết kế và đánh giá giải pháp.

• Trực quan hóa dữ liệu: trình bày dữ liệu dễ hiểu, phục vụ ra quyết định.

• Hợp tác nghiên cứu: chia sẻ dữ liệu dễ dàng, làm việc nhóm hiệu quả.

Một số công nghệ hỗ trợ tiêu biểu

• Siêu máy tính: tốc độ xử lí cực nhanh, phân tích dữ liệu lớn.

• Điện toán đám mây: cung cấp tài nguyên tính toán linh hoạt.

• Hợp tác và truyền thông: hỗ trợ cộng tác nhóm, chia sẻ dữ liệu trong nghiên cứu.

2. Tính ưu việt trong việc sử dụng máy tính và thuật toán hiệu quả để xử lí dữ liệu lớn

Bối cảnh ứng dụng:

• Ví dụ điển hình: Dự án giải mã bộ gene người (HGP) với dữ liệu cực lớn và độ chính xác cao.

Tính ưu việt của máy tính và thuật toán

• Tốc độ và hiệu quả: xử lí nhanh, chính xác dữ liệu di truyền khổng lồ.

• Độ chính xác: giảm thiểu sai sót khi phân tích gene.

• Xử lí dữ liệu lớn: máy tính giúp thu thập, lưu trữ và truy cập dữ liệu gene hiệu quả.

• Tích hợp dữ liệu: kết nối dữ liệu từ nhiều nguồn để phân tích toàn diện.

• Giải thích dữ liệu: tìm ra mối liên hệ giữa gene và biểu hiện bệnh lý.

• Phân tích thời gian thực: đưa ra quyết định kịp thời trong nghiên cứu.

• Lưu trữ hiệu quả: dùng kĩ thuật toán học để nén, lưu trữ và truy xuất nhanh.

• Mở rộng quy mô: xử lí được khối lượng lớn dữ liệu như trong HGP.