Aprenda la ciencia de datos en 8 (sencillos) pasos

Nota: Este artículo es una traducción del original que aparece en el sitio de KDnuggets: Learn Data Science in 8 (Easy) Steps

Muchas gracias por permitir su publicación en español.

Aprenda la ciencia de datos en 8 (sencillos) pasos

  

     

Etiquetas Big Data, Data Science, DataCamp, Machine Learning

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¿Quiere aprender la ciencia de datos? ¡Eche un vistazo a estos 8 pasos (fáciles) que le ayudarán a orientarse en la dirección adecuada!

Por Karlijn Willems, periodista experto en ciencia de datos y colaborador de DataCamp.

Una de las preguntas más frecuentes en el campo de la ciencia de datos, además de la de ‘¿qué es la ciencia de datos?', es '¿cómo puedo aprender la ciencia de datos?'. Es una pregunta que no sólo formulan los que se acercan por primera vez a esta disciplina, sino que también la hacen algunos que ya están  familiarizados con el tema desde hace algún tiempo. El camino hacia lo que llaman el 'trabajo más sexy del siglo 21' o el 'mejor trabajo del año 2016’ no es evidentemente tan agradable o tan sencillo como se podría pensar.

En DataCamp, los estudiantes aprenden la ciencia de datos practicándola. Pero también nos hemos dado cuenta de que siguen haciendo estas preguntas. Es posible encontrar una gran cantidad de opiniones y asesoramiento de expertos en Internet, pero esta jungla de información no les está poniendo las cosas más fáciles a los principiantes. Esta entrada tiene la intención de presentar una visión general de los ocho pasos que hay que tener en cuenta para aprender la ciencia de datos.

El objetivo no es el de proporcionar una lista exhaustiva, sino más bien elaborar una guía para todo el mundo que esté interesado en el aprendizaje de la ciencia de datos, o para aquellos que ya son científicos de datos o forman parte de un equipo dedicado a esta actividad, pero quieren disponer de algunos recursos adicionales para perfeccionarse en el tema.

Si prefiere una representación visual de esta entrada del blog, asegúrese de revisar la infografía correspondiente de 'Aprenda la ciencia de datos en 8 (sencillosl) pasos'.

¿Qué es la ciencia de datos?

La ciencia de datos es todavía un concepto difuso. Hay y ha habido muchas definiciones o intentos de definiciones aproximadas, y no tiene por qué sorprender que algunas de ellas se hayan representado de forma visual. El inicio más importante de esta tendencia se produjo en 2010, cuando Drew Conway presentó un diagrama de Venn para definir el concepto de 'ciencia de datos'. En el centro de la imagen está la ciencia de datos, resultado de la combinación de tener habilidades en piratería informática, tener conocimientos de matemáticas y de estadística y poseer una dilatada experiencia.

Con los años, se han publicado muchos diagramas de Venn así como otros tipos de representaciones visuales que se prodigaron en la ciencia de datos, unos con más éxito que otros. Para tener una visión cronológica de los más importantes, ver el artículo Battle of the Data Science Venn Diagrams.

Para abreviar una larga historia, en 2016 conseguimos una imagen ligeramente diferente de lo que es la ciencia de datos. Matthew Mayo publicó en un blog la representación visual de un trabajo de Gregory Piatetsky-Shapiro. Hay muchas cosas que han cambiado. Hay dos cosas que destacan entre todas: el hecho de que la ciencia de datos ya no está en el centro de la imagen, y que el enfoque para definir la ciencia de datos es diferente. La ciencia de datos se define ahora a través de su relación con otras disciplinas, como la inteligencia artificial (IA), el aprendizaje automático (AA), el aprendizaje profundo (AP), Big Data (BD) y la minería de datos (MD). La ciencia de datos es una la intersección de la IA, AA y BD y tiene una relación intrínseca con la MD, pues se considera el superconjunto formado por la minería de datos y como pueda llamarse en el futuro la ciencia de datos.

Estas dos imágenes pueden parecer completamente diferentes, pero comparten muchas similitudes: las disciplinas que se visualizan en el cuadro de  Piatetsky-Shapiro requieren habilidades de hacker, tener conocimientos de matemáticas y estadística y una gran experiencia o conocimiento del medio.

Antecedentes educativos de los científicos de datos

Se han llevado a cabo numerosas encuestas en los últimos años sobre la formación académica de los científicos de datos. Como consecuencia, también ha habido muchos resultados diferentes. En una encuesta del año 2014 de O'reilly, alrededor del 28% de los consultados tenían una licenciatura, mientras que el 44% tenían un máster y el 20% tenían un doctorado. Campos comunes que los científicos de datos tienen como formación son las  matemáticas / estadística, la informática, y la ingeniería. Los resultados representados en la infografía son del año 2016 son muy similares a los de la encuesta O'Reilly.

En general, se puede concluir que el título que es necesario haber completado para convertirse en un científico de datos es normalmente un título de maestría o doctorado. El campo de procedencia es de menor importancia, pero presenta ventajas si tiene un fondo cuantitativo.

Paso 1. Tener un buen nivel de conocimientos en estadística, en matemáticas y en aprendizaje automático

Con los años podría haber cambiado la perspectiva sobre el concepto de ciencia de datos, pero en esencia se ha mantenido como una ocupación de tipo técnico. Un buen conocimiento de estadística, matemáticas y de aprendizaje automático se consideran todavía requisitos esenciales para poder tener acceso a la ciencia de datos.

Ponerse al día en estas tres disciplinas puede suponer una tortura, especialmente para aquellas personas que no tienen conocimientos técnicos de ningún tipo. Por suerte, existen recursos cualitativos más que suficientes para ayudar al futuro científico de datos a salir de esto: La Khan Academy ofrece cursos online con una gran variedad de temas matemáticos que sin duda serán de gran valor para usted, pero asegúrese también de echar un vistazo al curso de Álgebra Lineal del MIT Open Courseware. Para estadística, los materiales de DataCamp, Udacity y OpenIntro podrían ayudar, y para el aprendizaje automático, habría que estar pendiente del contenido de DataCamp, Stanford Online y Coursera.

Paso 2 Aprender a programar

El desarrollo de las habilidades de hacker es también una de las cosas que aún hay que tener en cuenta si se quiere aprender la ciencia de datos.

Puede empezar por familiarizarse con los fundamentos de la informática: conocer las estructuras de datos y los algoritmos básicos de búsqueda. Después, avanzar en la comprensión de cómo funciona el proceso de extremo a extremo: las cosas con las que se va a trabajar estarán integradas con otros sistemas, así que es mejor entender cómo es el proceso de principio a fin, desde la recopilación y el análisis de los requisitos a las pruebas y el mantenimiento del código. Cuando haya captado este concepto, es el momento de elegir un lenguaje de programación. Se puede elegir un lenguaje de código abierto o uno comercial. Los aspectos a tener en cuenta para tomar una decisión son la curva de aprendizaje, la industria en la que se desea trabajar, el salario que acompaña el ser competente en el lenguaje de programación, ...

Esta infografía puede ayudar a facilitar la elección. DataCamp le puede proporcionar ayuda si se ha optado por un lenguaje de programación de código abierto.

Paso 3. Comprender las bases de datos

Cuando se inicia el aprendizaje de la ciencia de datos se observa que una gran cantidad de tutoriales se centran en la recuperación de datos de archivos de texto plano. Sin embargo, cuando se empieza a trabajar o cuando se toma contacto con el sector, se ve que la mayoría del trabajo requiere utilizar una o varias bases de datos.

Y hay una gran cantidad de bases de datos. Las empresas pueden trabajar con otras empresas como Oracle o pueden optar por alternativas de código abierto. La clave aquí, para que los árboles dejen ver el bosque, es entender cómo funcionan las bases de datos. Aprender sobre el porqué y el cómo de las bases de datos y lo que vendrá. Conceptos que es necesario asimilar, y saber cómo funciona todo en los sistemas de gestión de bases de datos relacionales (RBD) y el almacenamiento de datos. Esto significa que la comparación entre el modelado dimensional frente al relacional no debe tener secretos para el aspirante a científico de datos, ni tampoco SQL, ni debe sonarle a nuevo el proceso de extracción, transformación y carga (ETL).

Si quiere aprender como funcionan las bases de datos, debería revisar  Mongo DB University, la ‘Introduction to Databases’ de la clase de Stanford Online así como los tutoriales de DataStax y de Tutorials Point.

Paso 4. Explorar los flujos de trabajo de la ciencia de datos

La siguiente fase en el proceso de aprendizaje sería explorar el flujo de trabajo de la ciencia de datos. Una gran cantidad de tutoriales o cursos se centran sólo en uno o dos aspectos de la misma, pero pierden la visión general del proceso que hay que ejecutar cuando se trabaja como científico de datos o en un equipo de ciencia de datos. Es esencial no perder de vista el proceso iterativo que es la ciencia de datos.

Para los que se inician en la ciencia de datos y ya saben programar, el camino más fácil para descubrir como funciona el flujo de trabajo de la ciencia de datos es practicando las habilidades de programaciòn: hay que iniciar el viaje con  R o con Python. Hay varios paquetes y bibliotecas que se han diseñado para hacer la vida más fácil en cuanto a la codificación. Eche un vistazo al fragmento de una infografía que aparece a continuación:

Para aquellos principiantes que todavía sienten que no tienen las suficientes habilidades como hackers, vale la pena echarle un vistazo a las alternativas de código abierto que no requieren que se codifique todo. Estas herramientas le permiten hacer más de un paso al mismo tiempo en el flujo de trabajo de la ciencia de datos. Por ejemplo, RapidMiner le permite al programador importar o hacer una recogida de datos, hacer algunas operaciones sobre ellos o limpiarlos, modelarlos y evaluarlos. Tenga en cuenta que es bueno saber cómo trabajar con estas herramientas, pero ¡debería seguir practicando sus habilidades de codificación!

Paso 5. Subir de nivel con Big Data

Muchos aspirantes están tan preocupados por lo que ellos llaman 'los fundamentos' de la ciencia de datos que se olvidan del panorama más amplio que hay en el exterior. Literalmente. Ya se han lanzado algunas indirectas en las secciones anteriores sobre esto, pero hay una discrepancia. La discrepancia entre los archivos de texto plano que se utilizan en muchos tutoriales y las bases de datos que se utilizan en la industria, la velocidad, la variedad y el volumen de los datos que está ahí fuera. Es una realidad que no se puede ni se debe perder.

El Big Data podría haberse tratado solo de propaganda, pero sin duda está ahí, y es importante darse cuenta de esto y entender lo que abarca. Las tres cosas que hay que aprender sobre Big Data son:

1.    Ver por qué Big Data requiere un enfoque diferente sobre el tratamiento de datos. La mejor manera de comprenderlo es probablemente examinar los casos en los que se utiliza Big Data. Se puede leer algo relacionado con esto aquí.

2.    Hay que familiarizarse con la estructura de Hadoop : su uso está muy extendido para el almacenamiento y procesado de datos distribuidos.

3.    No hay que olvidarse de Spark. Conseguir relacionar Spark  con Python o Scala es el camino a seguir. Y, mejor aún, matará dos pájaros de un tiro: practicar sus habilidades de codificación y ampliar su enfoque en ciencia de datos.

Paso 6. Crecer, estar conectado y aprender

Crecer. Una vez llegados a este punto en el que ya se dominan los fundamentos, es hora de crecer: practicar tanto como sea posible y enfrentarse a retos de la ciencia de datos, como los que se encuentran en Kaggle o en DrivenData. Indudablemente, le desafiarán a poner en práctica la teoría. Además, también debe dejar crecer su intuición.

Conectar con expertos. Como alumno de ciencia de datos, es posible que caiga en la trampa de mantenerse ocupado solamente con su aprendizaje y con el de otros compañeros, pero es igualmente importante estar conectado con aquellas personas que tienen una mayor experiencia en este campo. De esta forma, se crea una red a la que puede recurrir en caso de tener preguntas, o necesitar consejos o sugerencias, o para lo que sea. Estas personas le motivarán para que mantenga un buen aprendizaje y le pondrán a prueba para llegar aún más lejos.

Aprender. Podría decirse que el aprendizaje permanente y la ciencia de los datos son sinónimos. Los desafíos de Kaggle y de DrivenData mencionados más arriba le enseñarán algunas cosas sobre como llevar a la práctica la ciencia de datos, Aparte de estos ejercicios relativamente cortos, puede considerar la puesta en marcha de un proyecto de mascotas y explorar algunas cosas incluso a un nivel más profundo.

Paso 7. Sumérjase completamente

Como en el caso de la inmersión lingüística, también es necesario sumergirse en la ciencia de datos. Dependiendo de las habilidades y conocimientos que ya tiene, usted podría pensar en probar con un entrenamiento básico (campo de entrenamiento), acceder a un puesto de prácticas o a un puesto de trabajo. Un entrenamiento básico es una forma increíble de comenzar rápidamente e impulsar su aprendizaje de la ciencia de datos. Un plus es que conocerá a mucha gente, y tiene así la oportunidad de crear o ampliar su red de contactos. ¿Tiene problemas para encontrar alguno? Eche un vistazo a Galvanize y Metis, pero no olvide que los grupos Meetup pueden también organizar  actividades de entrenamiento básico y de talleres para la comunidad.

En segundo lugar, cuando ya tiene los conceptos básicos de la ciencia de datos bajo control, debe considerar la posibilidad de conseguir un puesto de prácticas. Muchas grandes empresas como Facebook, Quora y Amazon han ofertado puestos de trabajo en  prácticas y son empresas recomendables para iniciar la búsqueda de trabajo. También puede utilizar sus canales sociales o su red de contactos para conseguir información de primera mano sobre puestos vacantes de prácticas. Finalmente, también puede echar un vistazo a startups: estas pequeñas compañías pueden estar dispuestas a dejarle aprender mediante la experiencia así como hacer que aprenda rápidamente. Merece la pena echar un vistazo a AngelList cuando se trata de empezar a trabajar.

En esta última opción de inmersión es donde la mayoría de los estudiantes experimentan un cuello de botella, como confirma la reciente tendencia de búsqueda publicada en 'Entrevistas sobre la ciencia de datos'. Aunque podría estas muy entusiasmado sobre conseguir un trabajo como científico de datos, es esencial tener en cuenta un par de cosas cuando se busca un puesto de trabajo:

·         En los anuncios de trabajo no siempre se explica bien el puesto de trabajo. Podría ocurrir que el anuncio solicite una vacante para un 'científico de datos', pero en realidad lo que están buscando es un ingeniero de datos o analista de negocios. Consulte la infografía The Data Industry: de DataCamp Who Does What para ver qué buscan las empresas cuando pubican una vacante.

·         Establezca sus expectativas con honestidad: empezar a trabajar en un puesto de científico o analista de datos si no ha tenido una experiencia real con el flujo de trabajo de la ciencia de datos, bases de datos o desarrollo de extremo a extremo, no es realista. Asegúrese de que puede demostrar que tiene una experiencia relevante cuando opte a un puesto de trabajo.

No se desanime si no puede conseguir el trabajo inmediatamente. En lugar de desanimarse procure mantenerse ocupado adquieriendo experiencia, y eche un vistazo a las empresas que han publicando vacantes en ciencia de datos, como Google, Microsoft y Twitter.

Paso 8. Comprométase con la comunidad

Este último paso es el que a veces se pasa por alto. Incluso cuando ya está trabajando en la ciencia de datos o como científico de datos, hay que recordar que la ciencia de datos necesita de un aprendizaje continuo. Hay continuos avances, y es de vital importancia estar al tanto y tener  curiosidad de lo que está sucediendo a su alrededor.  Así que no sea tímido e intervenga en los debates que se suscitan en los medios sociales, suscríbase a un boletín de noticias, siga a las personas clave de la industria de la ciencia de datos, escuche podcast, ... ¡Haga todo lo que pueda para colaborar con la comunidad!

Para estar al día en las últimas noticias puede registrarse en los siguientes boletines: el boletín bimensual KD Nuggets y Data Elixir o el botetín Data Science Weekly. También puede seguir a algunas personas clave en la industria de la ciencia de datos en Twitter. Esto también le mantendrá al día. Algunas personas que podrian intersarle son DJ Patil, Andrew Ng, y Ben Lorica.

Únase a algunas comunidades en línea. LinkedIn, Facebook, Reddit, ... Todos ellos ofrecen la posibilidad de conectarse con sus compañeros. Debe aprovechar la oportunidad de convertirse en miembro de uno de estos grupos:

·         En LinkedIn, asegúrese de echar un vistazo a los grupos de 'Big Data, Analytics, Business Intelligence', 'Big Data Analytics', 'Data Scientists' o 'Data Mining, Statistics, Big Data, Data Visualization, and Data Science'.

·         En Facebook, podrían interesarle los grupos 'Beginning Data Science, Analytics, Machine Learning, Data Mining, R, Python', 'Learn Python'.

·         En Subreddits puede ver '/r/datascience', '/r/rstats' y '/r/python', ¡entre muchos otros!

¡Esta lista pretende ser sólo un indicador y no es exhaustiva! Si quiere seguir viendo la descripción de más recursos puede hacerlo here.

Por último, ¡no se olvide de contribuir a las comunidades en las que se ha dado de alta!

Sobre DataCamp

DataCamp es una plataforma de educación interactiva centrada en proporcionar la mejor experiencia de aprendizaje dedicada específicamente a la ciencia de datos. Nuestros cursos sobre R, Python y Data Science están organizados en torno a un cierto tema, y combinan vídeo instrucciones con desafíos de codificación en el navegador, de manera que  pueda aprender haciendo. Puede empezar cualquier curso de forma gratuita, cuando quiera y donde quiera.

Biografía: Karlijn Willems es un periodista de cienca de datos y colabora escribiendo para la comunidad de DataCamp, centrándose en la educación de la ciencia de datos, en las últimas noticias  y en las últimas tendencias. Es licenciada en Literatura y Lingüística y en Gestión de la Información.

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