資料基礎概念
資料基本概念、品質、特性與表徵的基礎框架,用於建立資料工程與建模的共同知識概念
資料概念
資料的層次,描述資訊與其結構化方式
資料與資訊階層
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Data:原始測量或觀察值,尚未具備語意

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Dataset:結構化後的資料集合,具備欄位、格式與對應關係,資料集則基於不同專案或場景而定義

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Information:經處理或轉換後具有語意、可使用的資訊
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Knowledge:基於資訊歸納出的規則、模式或推論
Metadata
描述資料本身的資訊,如欄位名稱、型態、單位、來源、更新頻率與產生方式,可協助理解、交換與品質控管
資料品質(Data Quality)
確保資料可用、可靠、適合建模的核心指標。
Accuracy(準確性)
避免標註錯誤、感測器偏差或記錄錯誤,使資料貼近真實。
Completeness(完整性)
資料需具備必要欄位與重要值,避免模型因缺漏產生偏差。
Consistency(一致性)
格式、單位、編碼、時間戳記與標籤方式需統一,避免解析衝突。
Noise 與 Outliers(噪音與異常值)
異常紀錄可能來自輸入錯誤、設備故障或真實極端樣本;需判斷應保留、修正或移除。
資料特性(Data Characteristics)
描述資料來源、結構形式與統計分布。
Data Origin(來源)
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Real Data(真實資料):由觀測或事件產生
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Synthetic Data(合成資料):使用模型或模擬生成,補足稀少場景
Data Structure(結構類型)
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Structured:表格型、欄位明確
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Semi-structured:部分結構,如 JSON、XML
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Unstructured:影像、文本、聲音等自由形式
Dense Data(稠密資料)
多數維度皆有有效數值,常見於影像、音訊與連續感測資料。
一般矩陣即可表示。
Sparse Data(稀疏資料)
大部分特徵為 0 且這些 0 代表有效訊號(非缺失)。
常見於 One-hot、TF-IDF、推薦系統等高維向量。
常以 CSR / CSC 格式節省記憶體並提升運算效率。

資料表示方式(Data Representation Forms)
將資料轉換成模型可運算的形式。
Vector(向量)
單筆樣本以 表示。
Matrix(矩陣)
資料集以 表示。
為樣本數, 為特徵數。
Tensor(張量)
多維資料,如影像 、影片 。
Graph Representation(圖表示)
以節點、邊與鄰接矩陣描述非歐幾何資料,如社群網路、知識圖譜。

資料類型(Data Types)
資料科學與機器學習中常見的分類方式。
Numerical(數值)
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Discrete:計數型數值
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Continuous:可於範圍內取任意實值,如溫度
Categorical(類別)
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Nominal:無順序,如國家、顏色
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Ordinal:有順序但間隔不固定,如等級評分
其他常見類型
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Binary
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Text
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Image
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Audio
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Video
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Time-series
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Graph data

