Weka là gì? Phần mềm khai phá dữ liệu số 1 hiện nay

Weka là gì?

Weka là gì? Weka còn có tên đầy đủ là Waikato Environment for Knowledge Analysis. Đây chính là bộ phần mềm mã nguồn mở được sử dụng miễn phí để khai thác dữ liệu thuộc các dự án nghiên cứu của đại học Waikato, New Zealand. 

Weka đã được xây dựng bởi hệ thống ngôn ngữ lập trình Java. Weka thì không ᴄó mã hóa ᴠà ѕử dụng GUI đơn giản. Phần mềm này được tạo ra với mục tiêu là xây dựng nên một công cụ hiện đại với mục đích nhằm phát triển được các kỹ thuật máy học và áp dụng được chúng vào trong các bài toán khai thác dữ liệu ở điều kiện thực tế.

Khi sử dụng phần mềm Weka, bạn ᴄó thể gọi trựᴄ tiếp ᴄáᴄ thuật toán họᴄ máу hoặᴄ là nhập ᴄhúng bằng các mã Jaᴠa. Nó sẽ ᴄung ᴄấp cho bạn một loạt ᴄáᴄ ᴄông ᴄụ như là: trựᴄ quan hóa, tiền хử lý, phân loại, phân ᴄụm…

Lịch sử phát triển nên phần mềm Weka

• Vào năm 1993: Đại học Waikato của New Zealand đã bắt đầu xây dựng nên các phiên bản đầu tiên của phần mềm khai phá dữ liệu Weka.
• Vào năm 1997: Xây dựng lại phần mềm Weka từ đầu bằng ngôn ngữ lập trình Java, có cài đặt thêm các thuật toán mô hình hóa.
• Năm 2005: Phần mềm Weka đã xuất sắc nhận được giải thưởng danh giá SIGKDD Data Mining and Knowledge Discovery Service Award.
• Vào năm 2007: Phần mềm này đã vinh dự được đứng thứ 241 trong top những phần mềm có lượt tải nhiều nhất trên Sourceforge.net

Các tính năng của phần mềm khai phá dữ liệu Weka

Những tính năng siêu việt trong Weka phải kể đến là:

• Mã nguồn mở giúp người dùng dễ dàng tải về và sử dụng
• Hỗ trợ được nhiều các thuật toán máy học (machine learning) và khai phá các nguồn dữ liệu
• Trực quan hóa, dễ dàng xây dựng nên các ứng dụng thực nghiệm
• Do sử dụng JVM nên phần mềm Weka hoàn toàn độc lập với môi trường

Kiến trúc ở trong thư viện phần mềm Weka có hơn 600 class và được tổ chức nên 10 package. Chính vì thế mà người sử dụng có thể dùng được trực tiếp trên phần mềm hoặc là sử dụng những class này để làm bộ thư viện phát triển nên các ứng dụng của riêng mình.

Các ứng dụng của Weka là gì?

Weka từ lâu đã được nhìn nhận là một trong các phần mềm khai thác tài liệu nổi tiếng nhất thời bấy giờ. Do đó mà phần mềm này được sử dụng rộng rãi trong rất nhiều các mục tiêu khác nhau như: Hỗ trợ nhiều thuật toán máy học và khai thác dữ liệu.

Giao diện của phần mềm khai phá dữ liệu Weka

Môi trường chính của phần mềm Weka bao gồm:

• Explorer: cho phép được sử dụng các tính năng của Weka nhằm mục đích khai phá dữ liệu
• Experimenter: cho phép được tiến hành các thí nghiệm và thực hiện được các bài kiểm tra thống kê giữa các mô hình học máy
• KnowledgeFlow: cho phép được tương tác đồ họa để nhằm thiết kế nên các thành phần của một thí nghiệm
• SimpleCLI: đây là giao diện của dòng lệnh

Định dạng dữ liệu

Định dạng dữ liệu đầu vào thông dụng trong phần mềm khai phá dữ liệu Weka đó là định dạng .arff và .csv

Tuy nhiên, đối với các dạng định dạng khác, để có thể sử dụng được ở trong phần mềm Weka thì chúng ta cần phải thực hiện quá trình chuyển đổi dữ liệu sang định dạng .csv hoặc là những định dạng mà hệ thống Weka có thể xử lý được. 

Các chứng năng của Weka là gì?

Các chức năng chính của phần mềm Weka như sau:

Hỗ trợ kết nối thông tin

Weka có các ứng dụng con ArffViewer có tính năng giúp trình diễn nội dung của các tập dữ liệu có định dạng *. ARFF thành bảng tài liệu và SqlViewer cho phép liên kết được với cơ sở tài liệu ( MySQL, PostGre … ) và còn hỗ trợ truy vấn để lấy thông tin.

Khảo sát cơ sở dữ liệu

Đây chính là tính năng giúp thực nghiệm được những trách nhiệm khai thác tài liệu như : phân lớp, gom nhóm hệ thống các tài liệu, tiền xử lý tài liệu và khai thác luật tích hợp .

Thực nghiệm mô hình

Thực nghiệm mô hình được biết đến là ứng dụng con giúp cung cấp phương tiện có thể kiểm chứng, đánh giá các mô hình học từ đó có thể so sánh với nhau để đưa ra được các đánh giá tổng quan.

Biểu đồ trực qua

Weka tương hỗ giúp người dùng biểu diễn được trực quan tài liệu bằng đa dạng các dạng đồ thị khác nhau thông qua nhiều biểu đồ thông dụng : cây, đồ thị, biểu đồ vùng, biểu đồ trục … 

Ưu điểm của phần mềm khai phá dữ liệu Weka

Phần mềm mã nguồn mở Weka được bắt đầu phát triển mạnh mẽ vào những năm 1997 và ngày càng được sử dụng phổ biến ở trong nhiều lĩnh vực ứng dụng khác nhau, đặc biệt là trong mục đích giáo dục và nghiên cứu bởi các ưu điểm nổi trội sau đây:

• Tổng hợp được toàn diện các kỹ thuật tiền xử lý cũng như các mô hình hóa dữ liệu.
• Phần mềm này hoàn toàn được sử dụng 1 cách miễn phí theo Giấy phép Công cộng GNU (đây chính là giấy phép cung cấp bản quyền phần mềm miễn phí, đảm bảo giúp cho người dùng được tự do chạy, nghiên cứu và thay đổi hệ thống phần mềm).
• Tất cả các kỹ thuật của phần mềm khai phá dữ liệu Weka đều được dựa trên giả định rằng dữ liệu đã có sẵn ở dưới dạng một tệp phẳng hoặc là quan hệ, trong đó mỗi điểm của dữ liệu sẽ được mô tả bằng một số các thuộc tính cố định (thông thường sẽ là thuộc tính số hoặc thuộc tính danh nghĩa. Và một số các loại thuộc tính khác cũng đã được hỗ trợ).
• Do phần mềm này được viết bởi ngôn ngữ lập trình Java nên Weka đã có tính di động khi mà nó có thể chạy được trên đa số các nền tảng điện toán hiện đại nào đã được thử nghiệm như là: Linux, Windows hoặc là Macintosh.
• Giao diện với đồ họa được thiết kế thông minh, hiện đại giúp người dùng dễ dàng trong quá trình sử dụng.
• Weka còn hỗ trợ cung cấp các quyền truy cập vào hệ thống cơ sở dữ liệu SQL bằng cách sử dụng Java Database Connectivity và nó có thể xử lý và kết quả sẽ được trả về bởi lệnh truy vấn cơ sở dữ liệu.
• Weka còn giúp hỗ trợ được thêm một số nhiệm vụ khai thác dữ liệu tiêu chuẩn, cụ thể hơn đó là giúp xử lý trước dữ liệu, phân cụm/phân loại, hồi quy, trực quan hóa và cuối cùng là lựa chọn tính năng.

Các phiên bản của Weka

Weka có nhiều phiên bản trong các môi trường khác nhau như:

• Snapshots: Đây là bản vá lỗi mới nhất hiện nay, thường sẽ được cập nhật vào hàng đêm.
• Book versions: Đây là bản thể hiện những chức năng đã được mô tả ở trong quyển sách Data Mining
• Developer versions: Đây là bản thử nghiệm do đó mà nó hỗ trợ thêm nhiều tính năng mới tuy nhiên là nó hoạt động vẫn chưa được ổn định.

Kết luận

Hy vọng là thông qua bài viết này bạn có thể hiểu được thêm Weka là gì? Cũng như các công dụng, ưu điểm nổi trội của phần mềm này. Với những tính năng vượt trội đặc biệt là phần mềm mã nguồn mở, người dùng có thể nghiên cứu được các giải thuật trong khai phá dữ liệu một cách dễ dàng và trực quan nhất, đặc biệt là với những người mới tập tành nghiên cứu, tìm hiểu về lĩnh vực này.