[PYTHON] Maschinelles Lernen und mathematische Optimierung

Maschinelles Lernen und mathematische Optimierung

"Ich möchte für jedes Convenience-Store-x-Produkt eine ** Nachfrageprognose ** erstellen." → Maschinelles Lernen / statistische Modellierung Vorhersage und Aufklärung von Phänomenen

"Ich möchte ** Gewinne maximieren ** basierend auf Nachfrageprognosen für jedes Convenience Store x Produkt." → Mathematische optimierungsähnliche Geschichte Gewinne maximieren (KPI maximieren / minimieren, nachdem das Phänomen aufgeklärt ist)

Zwischen maschinellem Lernen und mathematischer Optimierung: Es gibt auch ein Bambit-Problem (erweitertes Lernen)

Entscheidungsschritte und Analysen erreichen

Es gibt verschiedene Ebenen der Datenwissenschaft / KI / Analytik

Entscheidungsschritte ① Aggregation (was wird passieren) ② Erklärung (warum es passiert ist) ③ Vorhersage (was wird passieren) ④ Entscheidung (was zu tun ist) ⑤ Aktion (tatsächliche Aktion)

Erfolgsphase der Analytik ① Beschreibende Analyse ② Diagnostische Analyse ③ Predictive Analytics ④ Verschreibungsanalyse (Entscheidungsunterstützung durch AI) ⑤ Verschreibungsanalyse (Entscheidung der KI)

Typischerweise ① Aggregation (was passiert) DWH / BI-Tool ① Beschreibende Analyse

Opportunity Learning / statistische Analyse führt bis zu (2) Erklärungen (warum es passiert ist) und (3) Vorhersagen (was passiert) durch. ① Beschreibende Analyse ② Diagnostische Analyse ③ Predictive Analytics

④ Treffen Sie Entscheidungen (was zu tun ist) und ⑤ Aktionen (tatsächliche Aktionen) durch mathematische Optimierung ① Beschreibende Analyse ② Diagnostische Analyse ③ Predictive Analytics ④ Verschreibungsanalyse (Entscheidungsunterstützung durch AI) ⑤ Verschreibungsanalyse (Entscheidung der KI)

Maschinelles Lernen vs. mathematische Optimierung

Aufgabe Eingabe in das System Systemmechanismus Systemausgabe Typische Technologie
Vorhersage / Schätzung ⭕️ Unbekannt → geschätzt ⭕️ Maschinelles Lernen / Statistik
Optimierung Das beste ist unbekannt → Suchen ⭕️ Ich möchte minimieren / maximieren 数理Optimierung

Wie viel kannst du tun?

Erläuterung Prognose Entscheidungshilfe Entscheidung fällen
Aktienhandel (DayTrading) ○(HFT)
Super Kaufplan ○ (Nachfrageprognose) ○ (optimaler Kauf)
Vermietung von Baumaschinen ○ (Nachfrageprognose) ○ (Optimierung des Geräteeinsatzes zwischen Niederlassungen) ○/?(Konflikt der Anreize zwischen Branchen)
Rohstoffhandel ○ (Preisprognose) ○ (Vorschlag zum Handelszeitpunkt) ?? (Bewertung des politischen Risikos)
Landwirtschaft ○ (erwartete Ernte) ○(Düngeroptimierung)/?(Verkaufsplan)
M&A ?? (Hohe Individualität) ? ?

Anfällig für Ausgabe- / Betriebsabhängigkeit

Beispiele für Probleme, die durch mathematische Optimierung gelöst werden können

・ Problem bei der Anzeigenzuweisung → Maximieren Sie die Werbewirksamkeit (CVR / CTR) ・ Fahrzeuglieferungsplanung → (Gewicht eines Pakets, optimale Route usw.) ・ Fabrikproduktionsplan → Anpassung von Rohstoffen und Produktionsvolumen ・ Zusammenarbeit mit anderen Fabriken usw. ・ Platzierungsproblem der Verwaltungseinrichtung → (Schule usw.) ・ Krieg → (Effizienter Angriff) ・ Portfolio → (Gleichgewicht zwischen Risiko und Rendite ・ Das Risiko kann auch bei gleicher Rendite reduziert werden) ・ Schichterstellung → (Anpassung von Rollen und Belastungen)

Referenz

DWH- und BI-Tools   https://it-trend.jp/bi/article/bi_dwh

python3   numpy pulp

Wie man studiert Über 50 Optimierungsprobleme für die Anwendung (Buch)

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