Cos'è il trattamento dei dati non strutturati?

Definizione di trattamento dei dati non strutturati

L'elaborazione dei dati non strutturati è la pratica di raccogliere, organizzare e analizzare informazioni che non hanno un formato o un modello dati predefiniti.

 

L'obiettivo dell'elaborazione dei dati non strutturati è trasformare dati non elaborati e dati non strutturati in set di dati strutturati e semi-strutturati che possano migliorare il processo decisionale, l'analytics dei dati e le iniziative di intelligenza artificiale (AI) in tutta l'azienda.

A differenza dei dati strutturati, che si adattano perfettamente ai fogli di calcolo o ai sistemi di gestione di database relazionali (RDBMS), le informazioni non strutturate sono difficili da uniformare. Esempi di dati non strutturati includono file di testo, registrazioni audio, formati di immagini, post sui social media, recensioni dei clienti e pagine web, tutti contenenti un contesto ma non un ordine.

Il trattamento tradizionale dei dati strutturati si basa su sistemi governati da uno schema che può essere interrogato tramite linguaggio di query strutturato (SQL). Al contrario, l'elaborazione dei dati non strutturati dipende dal machine learning (ML), dall'elaborazione del linguaggio naturale (NLP) e da altri metodi basati su AI che possono interpretare sia l'ambiguità che la scala.

Perché l'elaborazione dei dati non strutturati è importante

I dati aziendali fluiscono da ogni angolo delle operazioni, dalle e-mail e documenti alle interazioni con i clienti e ai dispositivi connessi. I dati non strutturati costituiscono la stragrande maggioranza (90%) di queste informazioni generate dall'azienda e crescono più rapidamente di qualsiasi altro tipo di dati.1 Ciò significa che ogni clic, immagine e messaggio espande il pool di informazioni e, per estensione, il potenziale di insight fruibili.

Le organizzazioni che elaborano dati non strutturati vanno oltre il reporting di superficie. Analizzando i dati provenienti da documenti digitali o da dispositivi Internet of Things (IoT), possono identificare più tendenze, valutare rischi precedentemente nascosti e analizzare il comportamento dei clienti con un contesto più ricco. Questi insight informano il processo decisionale, sia nella diagnostica sanitaria che nell'automazione industriale, e forniscono le basi per tecnologie come machine learning (ML), NLP e AI generativa.

I dati non strutturati svolgono anche un ruolo fondamentale nell'abilitazione di modelli linguistici di grandi dimensioni (LLM), i primi sistemi di AI in grado di gestire il linguaggio umano su larga scala. Questi modelli funzionano bene solo quando le organizzazioni possono preparare, memorizzare e fornire input non strutturati di alta qualità. Con queste basi, gli LLM possono modellare modelli statistici su enormi volumi di dati, consentendo alle aziende di riassumere documenti di testo, classificare il feedback dei clienti o analizzare i post sui social media con un'efficienza molto maggiore rispetto ai sistemi basati su regole.

La relazione è ciclica: i sistemi di AI addestrati su dati non strutturati producono output che aiutano ad arricchire e organizzare quei dati specifici. Questi set di dati arricchiti informano poi la nuova generazione di modelli, creando un ciclo continuo di perfezionamento. 

Ma l'insight richiede un'infrastruttura. La velocità e la variabilità delle informazioni non strutturate richiedono architetture che siano scalabili e adattive. Quando pratiche avanzate di gestione dei dati come la gestione dei metadati sono abbinate a strumenti analitici moderni, le organizzazioni possono trasformare il rumore dei dati non strutturati in sfumature.

Mixture of Experts | 12 dicembre, episodio 85

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In che modo i dati non strutturati differiscono dai dati strutturati

I dati aziendali rientrano tipicamente in tre grandi categorie: strutturati, semi-strutturati e non strutturati.  

Dati strutturati

I dati strutturati sono altamente organizzati e memorizzati in sistemi che si basano su uno schema coerente. Ad esempio, gli ID o i numeri di telefono dei clienti possono essere ordinatamente organizzati in righe e colonne, accessibili tramite SQL, gestiti tramite sistemi di gestione dei dati e memorizzati in un RDBMS. La sua struttura lo rende ideale per i casi d'uso tradizionali di reporting e business intelligence.

Dati semi-strutturati

I dati semistrutturati non seguono uno schema rigido. Al contrario, mantengono un framework flessibile attraverso metadati, tag o marcatori semantici che descrivono gli attributi dei dati. Esempi includono file di linguaggio di markup estensibile (XML) o valori separati da virgola (CSV) scambiati tramite application programming interface (API), memorizzati in ambienti NoSQL come MongoDB o archiviati in data lake. Questo tipo di dati offre il meglio di entrambi i mondi: leggibili dalle macchine e adattabili.

Dati non strutturati

I dati non strutturati non hanno una struttura coerente o un modello di dati predefinito, il che rende più difficile l'archiviazione e le query utilizzando i sistemi tradizionali. Appaiono nei documenti di testo, nei file video e nei dati dei sensori dei dispositivi IoT, solo per citarne alcuni. Questi moduli possono contenere contesti come emozioni, toni o immagini che i dati strutturati non possono esprimere.

Poiché i dati strutturati si trovano all'interno di uno schema definito, le query e le analytics sono semplici. I dati non strutturati, invece, richiedono algoritmi sofisticati e processi come la modellazione semantica per rivelare i modelli ed estrarre il significato.

L'assenza di struttura rende l'elaborazione più complessa, ma anche più gratificante: le imprese che imparano a sfruttarla possono scoprire preziosi insight che non si trovano altrove.

La pipeline di trattamento dei dati non strutturati

Sebbene i framework di trattamento dei dati condividano una logica comune, l'elaborazione dei dati non strutturati ridefinisce ogni fase. Ogni fase contribuisce allo stesso obiettivo: trasformare input grezzi e non strutturati in formati strutturati o semi-strutturati che i sistemi di analytics e AI possono utilizzare. Sebbene gli approcci possano variare, l'elaborazione dei dati non strutturati include:

  • Raccolta
  • Preparazione
  • Input
  • Analisi
  • Output
  • Storage

Collezione

Negli ambienti non strutturati, la raccolta dati, spesso chiamata acquisizione, significa raccogliere informazioni da una vasta gamma di fonti di dati come app, pagine web e post sui social media. L'obiettivo è mettere insieme set di dati che coprano ogni tipo di dato, dai dati testuali ai file multimediali.

Per gestire questa varietà, le imprese spesso si affidano a data lake, object storage e sistemi NoSQL che possono scalare orizzontalmente man mano che arrivano nuovi input. I framework di acquisizione in streaming supportano la raccolta in tempo reale, mentre le API collegano feed strutturati e semi-strutturati.

Questo processo crea un flusso continuo di informazioni. Se combinato con le pratiche di gestione e validazione dei dati non strutturati, può anche aiutare a mantenere la qualità dei dati fin dall'inizio.

Preparazione

Una volta raccolte le informazioni, devono essere raffinate tramite pre-elaborazione, l'atto di pulire, standardizzare e arricchire gli input per renderli ricercabili e pronti per l'analisi. Questa fase trasforma i dati non elaborati in dati utilizzabili attraverso una serie di funzioni che aiutano a garantire che ogni set di dati mantenga accuratezza e struttura durante tutto il processo. 

  • I modelli di machine learning e gli algoritmi adattivi rilevano le anomalie e riconoscono entità come numeri di telefono o ID cliente.
  • Le tecniche di elaborazione del linguaggio naturale scompongono il testo non strutturato, estraggono parole chiave ed eseguono un'analisi del sentiment per scoprire tono e intenti.
  • Il tagging semantico aggiunge metadati contestuali che aiutano i sistemi a comprendere le relazioni tra concetti, entità e argomenti.
  • Le pipeline di arricchimento automatizzate categorizzano e etichettano ulteriormente i dati all'interno dei repository

Input

Con gli input preparati e taggati, il prossimo passo è inserire le informazioni in una piattaforma di elaborazione o workflow che possa adattarsi a diversi formati e requisiti di throughput. Invece di caricare dati in uno schema predefinito, la maggior parte dei framework utilizza connettori, API e strumenti di elaborazione di flussi per spostare dati non strutturati in motori analitici o pipeline di AI, preservando al contempo lineage , metadati e controlli di accesso ai dati.

Gli strumenti di acquisizione basati su AI possono anche convertire dati non strutturati in formati utilizzabili e semplificare il loro movimento tra gli ambienti. Poiché non sono richiesti modelli di dati predefiniti, la flessibilità e il throughput hanno la precedenza. Piattaforme come Apache Spark e strumenti come IBM® watsonx.integration possono aiutare a coordinare queste operazioni, permettendo un'elaborazione in tempo reale e un'integrazione fluida tra gli ambienti.

Analisi

Questa fase trasforma le informazioni non elaborate in insight. Invece delle query SQL, l'analisi dei dati per gli input non strutturati si basa su AI, ML, NLP e data mining per estrarne il significato. Questi sistemi intelligenti possono analizzare le recensioni dei clienti, i post sui social media e i documenti di testo per rilevare sentimenti, evidenziare tendenze o segnalare anomalie quasi in tempo reale.

Nel settore sanitario, ad esempio, i modelli AI potrebbero analizzare i file video radiologici e le note del medico per identificare gli indicatori precoci della malattia o della risposta al trattamento. Dietro tutto ciò, algoritmi e strumenti di analytics adattiva imparano continuamente dal feedback, producendo insight sempre più accurati e preziosi.

Output

Dopo l'analisi, i risultati vengono distribuiti tramite dashboard, report o app che rendono accessibili gli insight e il processo decisionale quasi istantaneo. La chiarezza dell'output determina quanto efficacemente i team possono rispondere a ciò che i dati rivelano.

A questo punto, gli strumenti di analytics dei dati e visualizzazione uniscono risultati strutturati e non strutturati in una visione d'insieme delle prestazioni. I dirigenti potrebbero monitorare la supply chain in tempo reale, mentre gli esperti di marketing possono utilizzare l'analisi del sentiment per valutare la percezione del marchio o l'impatto della campagna e migliorare l'esperienza del cliente.

Le piattaforme di business intelligence moderne e gli strumenti di collaborazione incorporano queste insight direttamente nei workflow quotidiani, colmando il divario tra analisi e azione.

Storage

L'ultima fase della pipeline aiuta a garantire che le informazioni rimangano sicure, ricercabili e conformi. I sistemi di data storage per informazioni non strutturate devono gestire volumi enormi di dati non strutturati senza sacrificare l'accessibilità o le prestazioni.

Per affrontare questa sfida, le aziende si affidano a object storage, data lake e repository ibridi, utilizzando servizi come AWS S3 o Azure Blob Storage, che si collegano perfettamente ai database relazionali tradizionali tramite API.

Solidi framework di governance dei dati preservano la discendenza e la conformità tra i dati aziendali, garantendo che gli insight possano essere riutilizzati e ridestinati per futuri casi d'uso. Anche i repository cloud e i database NoSQL ampliano questa base, utilizzando architetture basate su policy, progettate per essere scalabili ed economiche.

Sfide del trattamento dei dati non strutturati

Lavorare con informazioni non strutturate introduce complessità tecniche e strategiche. Le sfide più comuni e i modi per affrontarle includono:

Mancanza di uno schema e di un formato predefinito

Poiché la maggior parte dei dati non strutturati manca di uno schema o di un modello dati predefinito, i database relazionali tradizionali faticano a interpretarlo. Le aziende possono contrastare questa limitazione con framework adattivi che applicano il tagging semantico e modelli di metadati stratificati per dedurre struttura e significato, rendendo le informazioni grezze pronte per analytics senza costringerle a strutture rigide.

Mantenere la qualità dei dati

Con l'espansione dei set di dati, gli errori si proliferano e si duplicano, erodendo la fiducia nell'analisi. I team di data engineering possono rafforzare la qualità dei dati attraverso routine automatizzate di gestione dei dati che convalidano e standardizzano gli input arricchendo i campi mancanti e assicurando che ogni tipo di dato, dai documenti di testo ai file audio, rimanga affidabile.

Costo di scalabilità e storage

L'aumento dei volumi di dati non strutturati può sovraccaricare i sistemi statici. Per gestire capacità e costi, aziende lungimiranti e startup a corto di risorse possono utilizzare object storage scalabili, data lake distribuiti e ambienti cloud che ottimizzano le prestazioni tramite provisioning elastico e tiering intelligente.

Complessità dell'integrazione

La fusione di sorgenti strutturate, semi-strutturate e non strutturate spesso espone incompatibilità tra RDBMS legacy e sistemi NoSQL moderni. Le aziende possono colmare queste divisioni utilizzando API unificate e flexible analytics che mantengono governance e lineage tra repository, garantendo al contempo un'interoperabilità fluida.

Tempestività e automazione

I workflow statici faticano a fornire insight alla velocità con cui i dati non strutturati si spostano. Sfruttando pipeline in tempo reale basate su AI che automatizzano la pre-elaborazione e l'analisi, i team di dati possono minimizzare la latenza e convertire flussi continui in intelligenza collettiva.

Competenze e governance

La gestione dei big data in tutti i formati richiede tanta esperienza quanto tecnologia. Sono necessarie una forte alfabetizzazione dei dati e capacità analitiche affinché i team utilizzino in modo responsabile le informazioni generate dai loro sistemi. Le aziende possono stabilire framework unificati di gestione dei dati che chiariscano la politica di proprietà, conformità e ciclo di vita, bilanciando l'efficienza dell'automazione con la responsabilità della governance.

Ogni azienda custodisce storie inedite nei suoi documenti, trascrizioni, sensori e schermi. Il trattamento dei dati non strutturati dà struttura a queste storie senza limitarne il significato. Integrando tecnologie come AI, machine learning (ML) e NLP con una gestione disciplinata dei dati, le organizzazioni possono trasformare il caos di dati non strutturati in chiarezza.

Tom Krantz

Staff Writer

IBM Think

Alexandra Jonker

Staff Editor

IBM Think

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Note a piè di pagina

1 “Untapped value: What every executive needs to know about unstructured data,” IDC, agosto 2023.