背景提升之?dāng)?shù)據(jù)分析的相關(guān)研究

Category: STEM國際競賽 Date: 2020年3月19日下午11:47

數(shù)據(jù)分析是指用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)分析方法對收集來的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提取有用信息和形成結(jié)論而對數(shù)據(jù)加以詳細(xì)研究和概括總結(jié)的過程。這一過程也是質(zhì)量管理體系的支持過程。在實(shí)用中，數(shù)據(jù)分析可幫助人們作出判斷，以便采取適當(dāng)行動(dòng)。數(shù)據(jù)分析的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)在20世紀(jì)早期就已確立，但直到計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)才使得實(shí)際操作成為可能，并使得數(shù)據(jù)分析得以推廣。數(shù)據(jù)分析是數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。總之?dāng)?shù)據(jù)分析是現(xiàn)在的大趨勢。今天小編來為大家介紹兩個(gè)與數(shù)據(jù)分析有關(guān)的科研題目，可以實(shí)現(xiàn)背景提升。

基于數(shù)據(jù)科學(xué)的智慧旅游分析

Data Science driven Intelligent Tourism

智慧旅游是運(yùn)用新一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和裝備，充分準(zhǔn)確及時(shí)感知和使用各類旅游信息，從而實(shí)現(xiàn)旅游服務(wù)、旅游管理、旅游營銷、旅游體驗(yàn)的智能化，促進(jìn)旅游業(yè)態(tài)向綜合性和融合型轉(zhuǎn)型提升，是游客市場需求與現(xiàn)代信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)旅游業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的新動(dòng)力和新趨勢。

通過數(shù)據(jù)科學(xué)的分析方法，能夠從新的數(shù)據(jù)源獲取更高價(jià)值并使用這些數(shù)據(jù)形成差異化優(yōu)勢。比如國家旅游局鼓勵(lì)博物館、科技館、旅游景區(qū)運(yùn)用智慧旅游手段，建立門票預(yù)約制度、景區(qū)擁擠程度預(yù)測機(jī)制和旅游舒適度的評價(jià)機(jī)制，建立游客實(shí)時(shí)評價(jià)的旅游景區(qū)動(dòng)態(tài)評價(jià)機(jī)制。

意大利托斯卡納大區(qū)佛羅拉薩市是西方文藝復(fù)興發(fā)源地而知名的旅游勝地，每年在此留宿的游客超過1000萬人。然而，如何優(yōu)先利用環(huán)境資源，尊重東道社區(qū)，確保可行的長期可持續(xù)性旅游仍然成為挑戰(zhàn)。聯(lián)合國大會宣布2017年為可持續(xù)旅游業(yè)促進(jìn)發(fā)展國際年。

托斯卡納大區(qū)旅游局提供了詳盡的游客訪問，如佛羅倫薩通票（Firenze Card），交通數(shù)據(jù)（機(jī)場、游輪、火車）、酒店住宿等多種數(shù)據(jù)源，提供基于數(shù)據(jù)科學(xué)的決策支持，幫助旅游局實(shí)現(xiàn)景區(qū)訪問的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測，從而提高可持續(xù)性旅游業(yè)的發(fā)展。

本課題旨在運(yùn)用數(shù)據(jù)科學(xué)的分析方法，對旅游數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而獲得旅游訪客模式預(yù)測方案，提高可持續(xù)性旅游業(yè)的發(fā)展。研究者將建立起系統(tǒng)的的使用數(shù)學(xué)工具與計(jì)算機(jī)編程能力。

科研流程

課程模塊一：預(yù)備課程

在教學(xué)過程正式開始前，有方學(xué)者會根據(jù)學(xué)生的具體情況提供數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)、英語學(xué)術(shù)論文寫作等預(yù)備課程。

課程模塊二：科研輔導(dǎo)

來自美國頂尖人工智能的機(jī)器學(xué)習(xí)科研團(tuán)隊(duì)將在有方學(xué)者團(tuán)隊(duì)的配合下，進(jìn)行8-12周的科研輔導(dǎo)：

微積分、線性代數(shù)和概率統(tǒng)計(jì)入門；

學(xué)習(xí) Python編程語言和相關(guān)的庫numpy, pandas, scikit-learn, matplotlib；

學(xué)習(xí)探索性數(shù)據(jù)分析（Explorative data analysis），并通過統(tǒng)計(jì)方法和可視化對金融數(shù)據(jù)進(jìn)行分析

學(xué)習(xí)回歸分析(regression)，對金融數(shù)據(jù)進(jìn)行社交媒體效應(yīng)的評估

學(xué)習(xí)幾種重要的自然語言處理和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，提出初步的金融數(shù)據(jù)輿情情感分析；

課題驗(yàn)收需要學(xué)生完成英文學(xué)術(shù)論文的寫作，并向科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)行答辯。

指導(dǎo)速度可能因?qū)嶋H教學(xué)情況而異

課程模塊三：論文寫作&發(fā)表

在科研輔導(dǎo)結(jié)束后

項(xiàng)目導(dǎo)師將輔導(dǎo)學(xué)生完成論文寫作

協(xié)助學(xué)生完成論文在英文學(xué)術(shù)期刊上正式發(fā)表。

整個(gè)科研教學(xué)流程中，每一位學(xué)員都將有學(xué)術(shù)督導(dǎo)協(xié)助保障研究階段性作業(yè)和論文的進(jìn)度，確保取得研究成果。

授課導(dǎo)師

卡耐基梅隆大學(xué)? 博士

CMU全獎(jiǎng)工程與公共政策碩士，CMU工程與公共政策學(xué)院，在讀Phd。

深入就計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域，曾在多個(gè)計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)方向頂級會議中有出色表現(xiàn)。曾在International Conference on Social Computing中獲得best paper award

研究方向：Consumer Switching and Search; Behavior? Search costs and consumer shopping behavior in retailing

課題要求

本課題適合： 9-12 年級學(xué)生，有較強(qiáng)的邏輯思維和抽象思維能力

本項(xiàng)目適合適合申請STEM專業(yè)方向：計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生。

專業(yè)領(lǐng)域的零基礎(chǔ)學(xué)生，我們會提供相關(guān)的學(xué)術(shù)知識培訓(xùn)。

英文：

文獻(xiàn)閱讀：能在中外不同的文獻(xiàn)平臺上檢索到與課題內(nèi)容契合的文獻(xiàn)，并能撰寫綜述或者進(jìn)行總結(jié)。

英文：具備英文資料（文獻(xiàn)、書籍、網(wǎng)頁）閱讀的能力，能初步撰寫英文文章。

數(shù)學(xué)：

統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識

微積分（偏微分）

線性代數(shù)

計(jì)算機(jī)：

最好有一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)。如果沒有，以下軟件選擇一種或多種，在課題開始后的1-2周進(jìn)行強(qiáng)化學(xué)習(xí)并能進(jìn)行初步的應(yīng)用。

Python（Jupyter Notebook, Anaconda）

Linux/Unix command

SQL

CSV tool

CMU博士科研課題：基于數(shù)據(jù)科學(xué)的金融科技

課題簡介

基于數(shù)據(jù)科學(xué)的金融科技

Data Science driven FinTech

隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新一代信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，金融和科技發(fā)展正在融合。金融科技Fintech能夠有效提供金融服務(wù)的可獲得性和便捷性，降低金融交易成本。消費(fèi)金融的未來取決于金融科技公司在客戶分析方面充分利用大數(shù)據(jù)的能力。

社交媒體的興起為金融科技提供了寶貴的數(shù)據(jù)源，比如目前金融服務(wù)已經(jīng)有基于社交媒體輿情監(jiān)控的交易策略。Stocktwits是全世界最大的社交投資平臺，擁有近200萬月活躍用戶。通過對用戶在該社交媒體上發(fā)布的海量內(nèi)容，進(jìn)行情感分析(sentiment analysis)，可以深入了解社交媒體對金融科技的影響。

本課題旨在通過通過統(tǒng)計(jì)方法和可視化對金融數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并使用幾種重要的自然語言處理和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，提出初步的金融數(shù)據(jù)輿情情感分析。學(xué)生能在課題中掌握系統(tǒng)的數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)能力。