Veri bilimi, yapısal ve yapısal olmayan çeşitli formlardaki verilerden bilgi ve içgörü elde etmek için bilimsel yöntemleri, süreçleri, algoritmaları ve sistemleri kullanan disiplinler arası bir alandır. Veri analitiği ise bu süreçte verileri inceleyerek, temizleyerek, dönüştürerek ve modelleyerek faydalı bilgiler keşfetme, sonuçlar çıkarma ve karar alma süreçlerini destekleme bilimidir. Kurumların kayıtlarında bulunan verileri bilgisayar yardımıyla sınıflandıran, analiz eden, depolayan ve raporlayan veri analistleri, elde edilen verilerle kurumların ileriye dönük doğru kararlar almasını sağlar. Teknolojinin ilerlemesi ve dijital platformların yaygınlaşmasıyla oluşan veri yığınlarının işlenmesi, şirketlerin geleceği ve verimliliği için öneme sahiptir. Bu bağlamda veri bilimi, istatistik, bilgisayar bilimleri ve alan bilgisini bir araya getirerek veriden değer yaratmayı hedefler.

Tanım ve Kapsam

Veri bilimi, temel olarak veriden faydalı bilgi çıkarma sürecini yönetir. Bu süreç, Veri Bilimi Proje Süreç Yönetim Metodolojisi (CRISP-DM) gibi standartlarla yönetilebilir. Veri analistleri, kurumların mali kayıtları da dâhil olmak üzere her türlü veriyi inceleyerek iş ile ilgili olası ihtiyaçları belirler ve bu ihtiyaçlara yönelik sade çözümler üretir. Bu süreçte verilerin doğru ve anlaşılır bir şekilde raporlanması ve muhakeme yeteneği ile sonuçlar çıkarılması esastır.

Günümüzde veri bilimi ve analitik, sadece geleneksel yapısal verilerle değil, aynı zamanda sosyal medya, web siteleri ve akıllı cihaz uygulamaları gibi kaynaklardan gelen büyük ve karmaşık veri setleriyle de (Büyük Veri) ilgilenir. Geleneksel medyanın aksine, yeni medya ortamları sürekli ve çok yönlü bir veri akışı yaratır. Bu durum, verilerin toplanması, saklanması ve işlenmesi için yeni mimarilerin ve teknolojilerin geliştirilmesini zorunlu kılmıştır.

Temel Disiplinler ve Beceriler

Veri bilimi, çok sayıda disiplin ve becerinin birleşiminden oluşur. Bu alanda başarılı olmak için hem teknik hem de iletişimsel yetkinlikler gereklidir.

İstatistik

Büyük Veri çağında dahi istatistik, veri biliminin temel taşı olmaya devam etmektedir. Verinin boyutunun artması, istatistiksel yöntemlere olan ihtiyacı ortadan kaldırmaz; aksine, bu yöntemler daha da önemli hâle gelir. İstatistik, sadece örneklem teorisinden veya hipotez testlerinden ibaret değildir. Aynı zamanda veriyi indirgeme, hazırlama, görselleştirme, değişkenler ve ilişkilerini tanımlama, anlamlılık testleri yapma ve modeller kurma gibi kritik süreçleri de kapsar. Karar verme, olasılık hesaplama, kıyaslama yapma ve model kurma gibi ihtiyaçlar, verinin boyutu ne olursa olsun devam edecektir. Bu nedenle istatistik, veri biliminin hemen hemen tüm adımlarında yer alan bir disiplindir.

Programlama Dilleri ve Kütüphaneler

Uygulamalı veri bilimi için en değerli programlama dillerinden biri Python'dur. Özellikle Python 3, kütüphanelerin büyük çoğunluğu tarafından desteklenen varsayılan sürüm hâline gelmiştir. Veri işleme, manipülasyon ve analiz için en hayati kütüphanelerden biri Pandas'tır. Pandas DataFrame'leri, çoğu makine öğrenmesi kütüphanesi için standart bir girdi formatıdır. Python'un yanı sıra R dili de veri bilimciler tarafından kullanılan bir diğer önemli araçtır. Ayrıca, daha geniş kapsamlı projeler için Java ve C++ gibi diller de gerekebilir.

Veritabanı Yönetimi ve Veri Akış Araçları

SQL, 1970'lerden beri var olmasına rağmen veri bilimciler için en önemli becerilerden biri olmaya devam etmektedir. İşletmelerin çoğu analitik veri depoları olarak ilişkisel veritabanlarını kullanır ve SQL, bu veritabanlarından veri sorgulamak için standart bir araçtır. Yapılandırılmamış verilerin artmasıyla birlikte, NoSQL veritabanları da geleneksel sistemlere alternatif veya tamamlayıcı olarak önem kazanmıştır. Veri akış hatlarının (ETL) ve makine öğrenmesi ardışık düzenlerinin yönetimi için Apache Airflow gibi açık kaynaklı iş akışı yönetim araçları da giderek daha fazla talep görmektedir.

Yazılım Mühendisliği İlkeleri

Makine öğrenmesi modellerini üretim ortamına taşımak, sadece analiz yapmaktan daha fazlasını gerektirir. Bu süreçte yazılım mühendisliği ilkelerinin iyi bir şekilde anlaşılması öneme sahiptir. Kodun temiz, test edilebilir ve sürdürülebilir olması gerekmektedir. Bu bağlamda, PEP 8 gibi Python stil kılavuzlarına uymak, birim testi (unit testing) yapmak, sürüm kontrol sistemlerini (örneğin, Git ve GitHub) kullanmak ve Docker gibi container teknolojileri ile sanal ortamları yönetmek, modern bir veri bilimcisinin sahip olması gereken temel becerilerdir.

Veri Biliminde Görselleştirme

Veri görselleştirme, verinin anlamlandırılmasında ve karar vericilere sunumda kritik bir araçtır.

• Matplotlib, 2D grafikler oluşturmak için temel bir Python modülüdür.
• Seaborn, görselleştirmeye istatistiksel ögelere sahip güzellik ve kolaylık katar.
• Tableau, tıklanabilir dashboard’lar ve interaktif raporlar sunarak kurumsal bazda yaygın kullanım görmüştür.

Bu araçlar, kullanıcıların veri içindeki dağılımları, zaman serilerini ve korelasyonları sezgisel biçimde anlamasına yardımcı olur. Akademik çalışmalarda bu kütüphanelerin performansı çeşitli vaka analizleriyle ölçülmüştür.

MLOps: Model İzleme ve Sürümleme

MLOps, makine öğrenmesi modellerinin operasyonlarda güvenli biçimde çalıştırılmasını hedefleyen bir sistem mühendisliği disiplindir. Versioning uygulamaları, kod, veri ve model artefaktları için izlenebilirliği sağlar. Üç ana bileşen dikkat çekmektedir:

• Model Kayıt Defteri (Registry) – modellere meta veri, eğitim parametreleri ekler.
• Model İzleme (Monitoring) – performans düşüşü veya veri dağılım değişimi algılar .
• Sürümleme (Versioning) – modellerin farklı versiyonları arasında geriye dönebilirlik ve karşılaştırmalı analiz sağlar.

Ayrıca DevOps ile entegre MLOps sistemlerinde modeller, CI/CD boru hatları içine alınarak sürekli eğitim ve dağıtıma tabi tutulur.