SAS Japan
活用事例からデータ分析のテクニックまで、SAS Japanが解き明かすアナリティクスの全て
SAS Japanでは昨年末より”Data for Good”を目指す学生コミュニティ「SAS Japan Student Data for Good community」を運営しています。このコミュニティは、Data For Goodを題材にデータサイエンスの一連の流れを体験する場として設立されました。今回紹介する勉強会も、その活動の一環です。詳しくは「Data for Goodを通じて"本物の"データサイエンティストになろう！」の記事をご覧ください。 三回目の勉強会ではヒートアイランド現象をテーマに、課題設定の部分を学びました。 ヒートアイランド対策、”どこ”から？ ヒートアイランド現象とは、都市部の気温が周りに比べて高くなる現象です。その要因には、都市化による土地利用の変化や人間活動で排出される熱などがあります。対策事例として人口排熱削減のために次世代自動車の普及をしたり、保水性舗装の普及や屋上緑化を推進して地表面被服の改善を目指したりというものが行われています。 勉強会で取り上げたヒートアイランド対策事例の一つに、リッチモンドのヒートマッピングがあります。ヒートアイランド現象は都市部と郊外を比較して都市部の方が暑いという考え方が一般的です。しかし、植生域より人口被覆域の方が地表面からの大気加熱を大きくすることや、明るい色の舗装より暗い色の舗装の方が熱を吸収して暑くなることから、都市部の中でも暑さに対する強度は場所によって異なります。そこで、リッチモンドでは「都市の中でも特に暑さの影響を受けやすい場所を見分ける」ことで、対策を優先して行うべき場所の判断をサポートするためのプロジェクトを開始しました。そのアプローチとして、 リッチモンドをブロックで分けた各地点の気温・場所・時間のデータを収集する 観測データ＋土地利用マップ＋住民の収入データ→各地点のヒートアイランドに対する脆弱性レベルを定量化・可視化 に取り組んでいます。このプロジェクトは2017年にリッチモンドで開始し、今では様々な都市に活動の輪を広げています。詳しい内容はこちらの記事（英語）をご覧ください。 解くべき課題を設定する これらの知識を踏まえて、次は「課題設定」を行いました。自分たちでヒートアイランド現象という問題に対して、解くべき課題は何か・解決するために誰のどのような意思決定が必要か・どのようなデータが必要か、についてディスカッションをしました。 議論を進めていく中で、さまざまな意見が飛び交いました。その中には、テーマとして設定していたヒートアイランド現象を解決するというよりも、ヒートアイランド現象が”障壁”となって起きるであろう「熱中症を未然に防ぐ」というものを課題に設定するという意見がありました。その解決策として、リッチモンドの事例を応用した「ある人がいる地点の体感気温＋その人の体温のデータをリアルタイムで収集し、熱中症のおそれがある場合に通知するアプリケーションの作成」などの案が出てきました。 ディスカッションをすることで、自分では思いつかない新鮮な発想に触れることができたり、テーマに広がりを持たせることが出来たりすることを感じました。アナリティクスの結果を活用するアクションを考えるための「課題設定」を実際に体験できたディスカッションになりました。 コミュニティメンバー募集中！ SAS Japan Student Data for Good communityでは引き続き学生の参加者を募集しております。社会貢献を目指す活動を通してデータサイエンティストの役割である「課題の設定」から「データを用いた解決法の提示」までの一連の流れを経験できます。 興味をお持ちでしたら下記の事項をご記入の上JPNStudentD4G@sas.comまでご連絡ください。 大学名 / 高校名 名前 メールアドレス
本シリーズの記事について オープンソースとの統合性はSAS Viyaの一つの重要な製品理念です。SAS言語やGUIだけではなく、R言語やPythonなどのオープンソース言語でも、SAS ViyaのAI＆アナリティクス機能を活用することが可能になっています。このシリーズの記事は、R言語からSAS Viyaの機能を活用して、データ準備からモデルの実装までの一連のアナリティクス・ライフサイクル開発をサンプルコードの形で紹介していきます。 CASサーバーとSWATパッケージとは コードの内容を紹介する前に、まずCASサーバーとSWATパッケージに関して、簡単に紹介します。CASはSAS Cloud Analytic Serviceの略称です。SAS Viyaプラットフォームの分析エンジンで、様々な種類のデータソースからデータを読み込み、メモリーにロードし、マルチスレッドかつ分散並列でハイパフォーマンスな分析処理を実行します。現在のCASサーバーは3.4.0以降のバージョンのPythonと3.1.0以降のバージョンのRをサポートしています。 オープンソース言語のクライアントからCASサーバーのインタフェースを使用するために、SASからSWAT(SAS Scripting Wrapper for Analytics Transfer)というパッケージをGithubに公開し、提供しています。RとPythonにそれぞれ対応しているバージョンはありますが、本記事のサンプルコードではR用の SWATをメインで使用します。SWATパッケージを通してCASサーバーと通信し、インタフェースを直接利用することができます。データサイエンティストはSWATパッケージを使用し、RやPythonからSAS Viyaの豊富なAI＆アナリティクス機能を活用し、様々なデータ分析処理を行ったり、機械学習や深層学習のモデルを作成したりすることができます。 環境の準備 R言語用SWATパッケージを利用するために必要なRの環境情報は以下の通りです。 ・64-bit版のLinux或いは64-bit版のWindows ・バージョン3.1.0以降の64-bit版のR ・Rパッケージ「dplyr」、「httr」と「jsonlite」がインストールされていること 筆者が使用している環境は64-bit版のWindows 10と64-bit版のR 3.5.3となり、IDEはRstudioです。 パッケージのインストール SWATをインストールするために、標準的なRインストール用関数install.package()を使用します。SWATはGithub上のリリースリストからダウンロードできます。 ダウンロードした後、下記のようなコマンドでSWATをインストールします。 R CMD INSTALL R-swat-X.X.X-platform.tar.gz X.X.Xはバージョン番号であり、platformは使用するプラットフォームと指しています。 或いはRの中から下記のコマンドのようにURLで直接インストールするのもできます。 install.packages('https://github.com/sassoftware/R-swat/releases/download/vX.X.X/R-swat-X.X.X-platform.tar.gz', repos=NULL, type='file') この部分の詳細はR-swatのGitHubのリンクを参考にしてください。 SAS Viyaと一回目の通信をやってみよう 全ての準備作業が完了したら、問題がないことを確認するために、Rから下記のコードを実行してみます。 library("swat") conn <- CAS(server, port, username, password,
なぜ“sasctl”が必要なのか？ オープンソースとの統合性はSAS Viyaの一つの重要な製品理念であり、そのための機能拡張を継続的に行っています。その一環として”sasctl”という新しいパッケージがリリースされました。SAS Viyaでは従来から、PythonからViyaの機能を使用するために”SWAT”パッケージを提供しており、SAS Viyaのインメモリー分析エンジン（CAS）をPythonからシームレスに活用し、データ準備やモデリングをハイパフォーマンスで実行することができるようになっていました。しかし、データ準備やモデル開発は、アナリティクス・ライフサイクル（AI＆アナリティクスの実用化に不可欠なプロセス）の一部のパートにすぎません。そこで、開発されたモデルをリポジトリに登録・管理して、最終的に業務に実装するためのPython向けパッケージとして”sasctl”が生まれたのです。 sasctlの概要 sasctlで提供される機能は、大まかに、3つのカテゴリーに分けられます。 また、この３つのカテゴリーは、お互いに依存する関係を持っています。 １．セッション sasctlを使用する前に、まずSAS Viyaのサーバーに接続する必要があります。（この接続は、ViyaマイクロサービスのRESTエンドポイントに対して行われることに注意してください） SAS Viyaのサーバーへの接続は、セッションのオブジェクトを生成することにより行われます。 >>> from sasctl import Session >>> sess = Session(host, username, password) この時点で、sasctlはViya環境を呼び出して認証し、この後のすべての要求に自動的に使用される認証トークンを受け取りました。 ここからは、このセッションを使用してViyaと通信します。 ２．タスク タスクは一般的に使用される機能を意味し、可能な限りユーザーフレンドリーになるように設計されています。各タスクは、機能を実現するために、内部的にViya REST APIを複数回呼び出しています。例えば、register_modelタスクではREST APIを呼び出し、下記の処理を実行しています： リポジトリの検索 プロジェクトの検索 プロジェクトの作成 モデルの作成 モデルのインポート ファイルのアップロード その目的としては、ユーザーがPythonを使って、アナリティクス・ライフサイクルで求められるタスクを実行する際に、sasctlの単一のタスクを実行するだけで済むようにすることです。 >>> from sasctl.tasks import register_model >>> register_model(model, 'My Model', project='My Project') 今後も継続的に新しいタスクを追加していきますが、現在のsasctlには下の２つのタスクを含まれています：
アナリティクスは数多くの課題を解決してきました。ビジネスにおけるデータサイエンスの有用性は周知の通りであり、既に多方面で応用されています。SASはこれを発展させ、データを用いて社会課題を解決する“Data for Good”を推進しています。本記事では、その一環として設立したSAS Japan Student Data for Good Communityについてご紹介します。 SAS Japan Student Data for Good Community データサイエンスにおいて最も重要なのはアナリティクス・ライフサイクルです。これはData・Discovery・Deploymentからなる反復型かつ対話型のプロセスで、このサイクルをシームレスに回し続けることで初めてアナリティクスは価値を発揮します。データを用いたアプローチが可能な課題の発見から、分析結果を活用する具体的なアクションまでを含む一連の流れのもと、そのアクションに「必要な情報」は何か、その情報を導き出すためにはどのようなデータや手法が使えるかと思考をブレークダウンし、議論を重ねることが大切です。しかし、学生の授業や書籍による学習は具体的なデータ分析手法や統計理論にフォーカスされ、上記のようなデータサイエンスの本質的な流れを学習・実践する場が殆どないのが現状です。そこで、学生がData for Goodを題材にデータサイエンスの一連の流れを実践する場としてSAS Japan Student Data for Good Communityを設立しました。本コミュニティの目標は以下の三つです。 学生が主体となって議論・分析を行い、Data for Goodを推進すること。 データサイエンスのスキルを向上させること。 学生間の交流を深めデータサイエンスの輪を広げること。 活動内容 ・Data for Good 山積する社会問題のなかからテーマを選択し議論や分析を通してその解決を目指す、本コミュニティのメインの活動です。議論は主にオンライン上で行いますが、適宜オフラインでの議論や分析の場を設けます。もちろん、社会問題の解決は一般に困難です。データは万能ではなく、アナリティクスが唯一の絶対解とも限りません。しかし、課題をいくつかのステップに区切り、その一部分だけでもデータの力で改善することは十分可能であると考え、そのために学生間で様々な議論を重ねることは非常に有意義だと感じています。そもそもData for Goodの考え方は、「事象の把握にデータを使用すること（Descriptive Analytics）」ではなく、アクションを行う際に「データを用いてより良い意思決定の支援をすること（Predictive/Descriptive Analytics）」です。課題そのものの理解から、いくつかの施策がある中で、データのアベイラビリティなども踏まえて、「アナリティクスで解くべき（解きやすい／解く意味のある）問題」は何かを考える必要があります。これらは確かにChallengingではありますが、他の学生とのアイデアの共有や現場のSAS社員からフィードバックをもとに、協力しながらプロジェクトを進行させられることは本コミュニティの大きなメリットの一つです。将来的には関連NPO法人との連携も計画しています。 ・勉強会 月に一回、SAS六本木オフィスにてコミュニティ内の勉強会を開催します。複数の社会問題をテーマとし、後述するアナリティクス通信を通して学んだ事例・知識に基づき、それらの課題解決にどのようなアプローチ（必要なデータ・有効な分析手法等）が有効であるかについて議論します。社会問題に対する見聞を広めるとともに、「アクション可能な課題を見つける」・「データを用いたアプローチを考える」といったデータサイエンスを進めるうえで重要となる観点を養います。以前開催した勉強会の様子はこちらの記事からご覧ください。（第一回・第二回） ・アナリティクス通信 週に一回、先述の勉強会で議論を進めるために必要な知識やデータをまとめたアナリティクス通信を配信します。コンテンツの内容は、社会問題の背景知識・関連するオープンソースデータ・データサイエンスに関するTipsなどを予定しています。データの見方を養う機会や、意欲あるメンバーが実際に分析を行うきっかけになることを期待します。 ・外部イベントへの参加 データ分析能力の向上や、Data for Goodに応用可能な新たな視点の獲得等を目的とし、有志メンバーでの外部データ分析コンペティションや関連講演会への参加を企画しています。 コミュニティメンバー募集！ 上記の活動に加え新規活動案は随時受け付けており、学び溢れるより良いコミュニティを目指していきます。社会問題を解決したい方やデータサイエンスの力を養いたい方など、多くの学生のご参加を期待しています。（学年・専攻等の制限はありません。前提知識も仮定しません。中高生のご参加も歓迎します。）本コミュニティの活動にご興味がおありでしたら下記事項をご記入の上JPNStudentD4G@sas.comまでご連絡ください。 お名前