Qu’est-ce que le traitement des données non structurées ?

Traitement des données non structurées : définition

Le traitement des données non structurées consiste à collecter, organiser et analyser des informations dont le format ou le modèle de données n’est pas prédéfini.

 

Le traitement des données non structurées vise à transformer les données brutes et non structurées en jeux de données structurés et semi-structurés capables d’améliorer la prise de décision, l’analyse de données et les projets d’intelligence artificielle (IA) à l’échelle de l’entreprise.

Contrairement aux données structurées, qui s’intègrent parfaitement dans des feuilles de calcul ou des systèmes de gestion de bases de données relationnelles (SGBDR), les informations non structurées échappent à toute uniformité. On peut citer par exemple les fichiers texte, les enregistrements audio, les formats d’image, les publications sur les réseaux sociaux, les avis de clients et les pages web : tous ces éléments contiennent du contexte, mais sont dépourvus d’ordre.

Le traitement traditionnel des données structurées repose sur des systèmes régis par un schéma pouvant être interrogé via le langage de requête structuré (SQL). En revanche, le traitement des données non structurées s’appuie sur le machine learning (ML), le traitement automatique du langage naturel (TALN) et d’autres méthodes alimentées par l’IA capables d’interpréter à la fois l’ambiguïté et l’échelle.

Importance du traitement des données non structurées

Les données d’entreprise affluent des quatre coins des opérations, des e-mails aux appareils connectés en passant par les documents et les interactions avec les clients. Les données non structurées représentent la grande majorité (90 %) de ces informations générées par l’entreprise et augmentent plus vite que tout autre type de données.1 Cela signifie que chaque clic, chaque image, chaque message contribue à élargir la base d’informations et, par extension, la possibilité d’obtenir des informations exploitables.

Les entreprises qui traitent des données non structurées vont bien au-delà du reporting superficiel. En analysant les données provenant de documents numériques ou d’appareils IdO (Internet des objets), elles peuvent identifier davantage de tendances, évaluer les risques jusque-là cachés et analyser le comportement des clients avec un contexte plus riche. Ces informations éclairent la prise de décision, que ce soit dans le diagnostic médical ou l’automatisation industrielle, et constituent la base de technologies comme le ML, le TAL et l’IA générative.

Les données non structurées jouent également un rôle essentiel dans l’exploitation des grands modèles de langage (LLM), les premiers systèmes d’IA capables de traiter le langage humain à l’échelle. Pour que ces modèles soient performants, l’entreprise doit pouvoir préparer, stocker et servir des données non structurées de qualité. Une fois cette base en place, les LLM peuvent modéliser les schémas statistiques à travers d’immenses volumes de données, pour permettre aux entreprises de synthétiser les documents textuels, de classer les retours des clients ou d’analyser les publications sur les réseaux sociaux avec une efficacité bien supérieure à celle des systèmes basés sur des règles.

La relation est cyclique : les systèmes d’IA entraînés sur des données non structurées produisent des sorties qui aident à enrichir et à organiser ces données. Ces jeux de données enrichis informent ensuite la nouvelle génération de modèles pour créer une boucle continue d’affinement. 

Mais cette analyse nécessite une infrastructure. La rapidité et la variabilité des informations non structurées exigent des architectures à la fois évolutives et adaptatives. Lorsque des pratiques avancées de gestion des données, telles que la gestion des métadonnées, sont associées à des outils d’analyse modernes, les entreprises peuvent transformer le bruit entourant les données non structurées en nuances.

Mixture of Experts | 12 décembre, épisode 85

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En quoi les données non structurées diffèrent-elles des données structurées ?

Les données d’entreprise se répartissent généralement en trois grandes catégories : structurées, semi-structurées et non structurées.  

Données structurées

Les données structurées sont hautement organisées et stockées dans des systèmes qui reposent sur un schéma cohérent. Par exemple, les identifiants et les numéros de téléphone des clients peuvent être soigneusement organisés en lignes et en colonnes, accessibles via SQL, traités par des systèmes de gestion des données et stockés dans un SGBDR. Leur structure les rend idéales pour la production de rapports et les cas d’utilisation traditionnels de la Business Intelligence.

Données semi-structurées

Les données semi-structurées ne suivent pas un schéma rigide. Au contraire, elles offrent un cadre flexible grâce aux métadonnées, aux étiquettes ou aux marqueurs sémantiques qui décrivent leurs attributs. On peut citer comme exemples les fichiers XML (Extensible Markup Language) ou CSV (Comma-Separated Values) échangés via des interfaces de programmation d’application (API), stockés dans des environnements NoSQL comme MongoDB, ou archivés dans des data lakes. Ce type de données offre le meilleur des deux mondes : elles sont lisibles par une machine et adaptables.

Données non structurées

Les données non structurées n’ont pas de structure cohérente, ni de modèle prédéfini, ce qui les rend plus difficiles à stocker et à interroger à l’aide des systèmes traditionnels. On les retrouve dans les documents textuels, les fichiers vidéo et les données des capteurs IdO, entre autres. Ces formulaires peuvent contenir des éléments contextuels comme les émotions, le ton ou encore les images, que les données structurées ne peuvent pas exprimer.

Comme les données structurées s’inscrivent dans un schéma défini, elles sont faciles à interroger et à analyser. Les données non structurées, quant à elles, requièrent des algorithmes et des processus sophistiqués, comme la modélisation sémantique pour révéler les schémas et en extraire du sens.

L’absence de structure rend le traitement plus complexe, mais aussi plus gratifiant : les entreprises qui apprennent à les exploiter découvrent des informations précieuses, disponibles nulle part ailleurs.

Le pipeline de traitement des données non structurées

Bien que les cadres de traitement des données partagent une logique commune, le traitement des données non structurées redéfinit chaque étape. Chacune d’entre elles contribue au même objectif : transformer des entrées brutes et non structurées en formats structurés ou semi-structurés que les systèmes d’analyse et d’IA peuvent utiliser. Si les approches peuvent varier, le traitement des données non structurées comprend généralement les étapes suivantes :

  • Collecte
  • Préparation
  • Entrée
  • Analyse
  • Sortie
  • Stockage

Collecte

Dans les environnements non structurés, la collecte de données, également appelée ingestion, consiste à recueillir des informations à partir d’un large éventail de sources de données comme les applications, les pages Web et les publications sur les réseaux sociaux. L’objectif est de rassembler des jeux de données couvrant tout type de données, des données textuelles aux fichiers multimédias.

Pour gérer cette variété, les entreprises s’appuient souvent sur des data lakes, sur le stockage d’objets et les systèmes NoSQL, capables de s’adapter horizontalement à mesure que de nouvelles entrées arrivent. Les cadres d’ingestion en continu prennent en charge la collecte en temps réel, tandis que les API relient les flux structurés et semi-structurés.

Ce processus génère un flux continu d’informations. Associé à des pratiques de gestion et de validation des données non structurées, il peut également contribuer à maintenir la qualité des données dès le départ.

Préparation

Une fois les informations collectées, elles doivent être affinées par le biais d'un prétraitement qui consiste à nettoyer, à standardiser et à enrichir les entrées pour les rendre consultables et analysables. Cette étape transforme les données brutes en données utilisables grâce à une série de fonctions qui contribuent à garantir que chaque jeu de données conserve son exactitude et sa structure tout au long du processus. 

  • La reconnaissance optique de caractères (OCR) convertit les documents ou images numérisés en texte lisible par machine, transformant ainsi les données non structurées en informations interrogeables
  • Les modèles de machine learning et les algorithmes adaptatifs détectent les anomalies et reconnaissent des entités telles que le numéro de téléphone ou l’identifiant des clients.
  • Les techniques de traitement automatique du langage naturel décomposent les textes non structurés, en extraient les mots-clés et effectuent une analyse des sentiments pour en découvrir le ton et l’intention.
  • L’étiquetage sémantique ajoute des métadonnées contextuelles pour aider les systèmes à comprendre les relations entre les concepts, les entités et les sujets.
  • Les pipelines d’enrichissement automatisés catégorisent et étiquettent davantage les données au sein des référentiels.

Entrée

Une fois les entrées préparées et étiquetées, l’étape suivante consiste à introduire les informations dans une plateforme de traitement ou un workflow capable de s’adapter aux exigences de format et de débit. Au lieu de charger des données dans un schéma prédéfini, la plupart des cadres d’ingestion utilisent des connecteurs, des API et des outils de traitement de flux pour transférer les données non structurées vers les moteurs d’analyse ou les pipelines d’IA tout en préservant la traçabilité, les métadonnées et les contrôles d’accès aux données.

Les outils d’ingestion alimentés par l’IA peuvent également convertir les données non structurées en formats utilisables et rationaliser leur transfert d’un environnement à l’autre. Comme aucun modèle de données prédéfini n’est requis, la flexibilité et le débit sont prioritaires. Les plateformes comme Apache Spark et les outils comme IBM watsonx.integration aident à coordonner ces opérations et permettent un traitement en temps réel, ainsi qu’une intégration fluide dans les différents environnements.

Analyse

Cette étape transforme les informations brutes en informations exploitables. Au lieu de requêtes SQL, l’analyse des données pour les entrées non structurées s’appuie sur l’IA, le ML, le TALN et le data mining pour en extraire le sens. Ces systèmes intelligents peuvent analyser les avis de clients, les publications sur les réseaux sociaux et les documents textuels afin de détecter le sentiment, de mettre en évidence des tendances ou de signaler des anomalies en temps quasi réel.

Dans le domaine de la santé, par exemple, des modèles d’IA peuvent analyser des fichiers vidéo de radiologie et des notes de médecins afin d’identifier les premiers indicateurs d’une maladie ou la réponse à un traitement. En arrière-plan, des algorithmes et des outils d’analyse adaptative continuent d’apprendre à partir des retours d’expérience, produisant ainsi des informations toujours plus précises et pertinentes.

Sortie

Après analyse, les résultats sont diffusés via des tableaux de bord, des rapports ou des applications qui rendent ces informations accessibles et permettent une prise de décision quasi instantanée. La clarté des résultats détermine la capacité des équipes à donner suite efficacement à ce que révèlent les données.

À ce stade, les outils d’analyse de données et de visualisation fusionnent les résultats structurés et non structurés pour offrir une vue unique de la performance. Les dirigeants peuvent surveiller l’état de la chaîne d’approvisionnement en temps réel, tandis que les spécialistes du marketing peuvent s’appuyer sur l’analyse des sentiments pour évaluer la manière dont la marque est perçue, ou l’impact des campagnes, et améliorer l’expérience client.

Les plateformes de business intelligence modernes et les outils de collaboration intègrent ces informations directement dans les workflows quotidiens, comblant ainsi le fossé entre l’analyse et l’action.

Stockage

La dernière étape du pipeline permet de s’assurer que les informations demeurent sécurisées, consultables et conformes. Les systèmes de stockage de données consacrés aux informations non structurées doivent pouvoir gérer d’énormes volumes sans sacrifier l’accessibilité ni la performance.

Pour relever ce défi, les entreprises s’appuient sur le stockage objet, les data lakes et les référentiels hybrides, en utilisant des services tels qu’AWS S3 ou Azure Blob Storage, qui se relient harmonieusement aux bases de données relationnelles traditionnelles via des API.

Les cadres de gouvernance des données les plus efficaces préservent la traçabilité et la conformité des données à l’échelle de l’entreprise, afin de garantir que les informations peuvent être réutilisées et réaffectées aux cas d’utilisation ultérieurs. Les référentiels cloud et les bases de données NoSQL élargissent également cette fondation grâce à des architectures axées sur les politiques, conçues pour être à la fois évolutives et rentables.

Défis liés au traitement des données non structurées

Travailler avec des informations non structurées introduit une complexité technique et stratégique. Parmi les défis courants et les moyens de les relever, on peut citer :

Absence de schéma et de format prédéfini

Comme la plupart des données non structurées n’ont ni schéma ni modèle prédéfini, les bases de données relationnelles traditionnelles peinent à les interpréter. Les entreprises peuvent surmonter cette limitation grâce à des cadres adaptatifs qui appliquent un étiquetage sémantique, ainsi que des modèles de métadonnées multicouches pour déduire la structure et le sens, ce qui rend les informations brutes analysables sans les intégrer de force dans des structures rigides.

Assurer la qualité des données

Au fur et à mesure que les jeux de données se développent, les erreurs prolifèrent et se répètent pour éroder la confiance dans l’analyse. Les équipes d’ingénierie des données peuvent renforcer la qualité des données grâce à des routines de gestion automatisées qui valident et standardisent les entrées tout en enrichissant les champs manquants, afin de garantir que chaque type de données, des documents textuels aux fichiers audio, demeure digne de confiance.

Coût de mise à l’échelle et de stockage

Les volumes croissants de données non structurées peuvent submerger les systèmes statiques. Pour gérer la capacité et les coûts, les entreprises visionnaires et les start-ups aux ressources limitées associent stockage d’objets évolutif, data lakes distribués et environnements cloud qui optimisent la performance grâce à un provisionnement élastique et à une hiérarchisation intelligente.

Complexité de l’intégration

La fusion des sources structurées, semi-structurées et non structurées révèle souvent des incompatibilités entre les SGBDR hérités et les systèmes NoSQL modernes. Pour combler ce fossé, les entreprises peuvent se tourner vers des API unifiées et des outils d’analyse flexibles qui assurent la gouvernance et la traçabilité dans chaque référentiel, tout en garantissant l’interopérabilité.

Promptitude et automatisation

Les workflows statiques ont du mal à fournir des informations à la vitesse où les données non structurées se déplacent. En tirant parti de pipelines en temps réel alimentés par l’IA qui automatisent le prétraitement et l’analyse, les équipes de données peuvent minimiser la latence et convertir les flux continus en intelligence collective.

Compétences et gouvernance

Gérer les mégadonnées à travers différents formats demande autant de savoir-faire que la technologie. Les équipes ont besoin d’une bonne maîtrise des données et de compétences analytiques pour utiliser de manière responsable les informations générées par leurs systèmes. Les entreprises peuvent établir des cadres unifiés de gestion des données pour clairement définir la propriété, les politiques de conformité et celles régissant le cycle de vie. C’est ce qui leur permettra de concilier efficacité de l’automatisation et responsabilisation en matière de gouvernance.

Chaque entreprise recèle des trésors cachés au sein de ses documents, transcriptions, capteurs et écrans. Le traitement des données non structurées donne une structure à ces trésors sans en limiter la signification. En intégrant des technologies telles que l’IA, le ML et le TALN à une gestion rigoureuse des données, les entreprises peuvent transformer la cacophonie des données non structurées en clarté.

Tom Krantz

Staff Writer

IBM Think

Alexandra Jonker

Staff Editor

IBM Think

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Notes de bas de page

1 « Untapped value: What every executive needs to know about unstructured data », IDC, août 2023.