介绍
让我们通过一个小练习开始本文。拿出笔和纸,写下你想到的答案。不要再思考两次了,你不应该花费超过15秒的时间来完成它。
在本文中,请写下“成为一名成功的数据科学家需要哪些技能?”的答案。
很多人都会编写编码,分析工具知识,统计数据等等。所有这些都是成功的数据科学家所必需的,但它们还不够。
将优秀的分析师/数据科学家与坏人分开的最重要的技能之一是能够解决复杂问题,围绕它构建框架,简化假设,分析问题然后提出解决方案。分析工具只是一种媒介。
在今天的文章中,我们将采用案例研究,并以结构化的方式看待解决问题的过程。
你会学到什么?
在这里,你会发现练习问题,以训练你的大脑在解决复杂问题时分析思考。这种大脑训练不仅会为您介绍解决问题的新方法,还会帮助您在处理数字时更快地思考!
我之前的文章是关于如何培养你的思维分析思维? 应该给你一个良好的开端。
实践问题
这是我的日常工作:
我准备好了,每个工作日上午10点30分离开家去办公室。考虑到我在某些日子里完成的工作量,我试图通过比其他日子更快的驾驶来达到目标(显然在安全范围内)。
然而,自从过去5天以来,我发现我几乎同时到达办公室,不管交通灯之间的平均速度如何。这让我想知道,从我家到办公室的时间是否取决于我的速度?换句话说,由交通信号灯调整到的总平均速度达到同一水平,并且不依赖于我们驾驶汽车的速度!
参加测试:我应该成为数据科学家吗?
为了更好地解释你,请考虑一个简单的场景:
两辆车从A点开始,这是第一个交通信号灯。B点是交通信号,停止时间为60秒,行车时间为20秒。A和B之间的距离是600米。Car1以5米/秒的速度开始,Car2以6米/秒的速度开始。谁先穿过红绿灯?以下是假设:
1.交通信号灯配置为平均速度,在第一个信号变为绿色后变为绿色120秒(600米/ 5米/秒)。
交通信号灯为绿色20秒,红灯为60秒(20 * 3)
假设两辆车都在0秒开始。
Car1达到信号B = 600/6 = 100秒所需的时间
Car2达到信号B = 600/5 = 120秒所需的时间
光线为绿色(40,60); (120,140); (200,220); (280300)
因此,在61秒内到达B点并且在140秒到达点B的车辆在通过第二信号方面没有显示出差异。让我们计算最小和最大速度,它们将显示两个灯光场景之间没有差异:
最低速度= 600米/ 120秒= 5米/秒= 18千米/小时
最低速度= 600米/ 61秒= 9.8米/秒= 35千米/小时
在这种情况下,无论您以18公里/小时或35公里/小时的速度行驶,您都会同时越过第二个信号(B)。一般来说,在高峰时段的交通中很难以如此宽的速度行驶,因此我的担忧现在看起来合乎逻辑。我可能无法控制到达办公室的时间(显然这是对问题的简化)。
让它变得更复杂......!
现在我们有4个信号A,B,C和D.同样的两辆车在0秒时从A开始。AB,BC和CD之间的距离相同。现在的问题是,谁将首先跨越信号D.
没有进入数学,答案是非常直接的。如果两者同时穿过B,则A-B对与BC对相同,而BC对又与CD对相同。因此,两辆车都将同时穿过D. 这种情况实际上更加极端,保持平均速度为18公里/小时的车和35公里/小时的车将同时穿过D. 这进一步加强了我的假设。
问题再次归结为:
“开车到我办公室时,我只是交通警察的无助傀儡吗?“
让我们尝试将其概括为参数方程
实际情况在本文中难以概括,所以让我们假设一些假设:
1.交通灯在时间t秒变为绿色,在3t秒时变为红色
2.道路上车辆的平均速度为vm / sec
3.平均车辆的挑战者以x倍/秒的速度行驶
所有道路的长度都是l米
到目前为止,我们已经知道,如果我们解决一对或更多的红绿灯,这几乎不重要。如果更快的驾驶员能够在普通车辆之前以绿色信号潜入交通信号灯,那么它将产生影响,否则不会。
因此,实现这一目标所需的时间差异将是3t。以下是我们要解决的最终方程式:
平均车辆所需时间:l / v秒
更快车辆所花费的时间:l / vx sec
它简化为;
l / v - l / vx> 3t
给定x,v,l和t都是正数,这可以进一步简化为:
xl - l - 3tvx> 0
x(l - 3tv)> l
这是一个JACKPOT!我们知道l总是正的,因此为了使上述方程式实用,x和(l - 3tv)都必须是正的。这意味着如果3tv变得超过l,你就没有机会击败红绿灯。例如,如果t = 30秒,v = 5米/秒,而l = 145米,即使你骑上GUN射击的速度,你也无法击败赔率!
让我们假设一些参数并进一步理解方程式:
比如说,l = 600米。等式变为:
x(200 - tv)> 200
所以,这里有一些拇指规则可以击败交通信号:
1. 最小化t(交通信号灯的周期):可以在快速交通区域中击败交通信号灯,在那里它会快速变为绿色 - 红色。
2. 最小化v(道路的平均速度):如果道路上的平均速度非常低,如果我们快速行驶,我们可以击败这些慢速驾驶员(Duh!)
3. 最大化x(更快的乘数):如果我们超速驾驶,我们仍然可以赢得比赛。但请注意,如果v * t超过200,你就没有机会得到
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让我们试着想象几个关系
班加罗尔的平均时间约为20秒,平均速度为5米/秒。因此,等式变为:
x(l - 300)> l
从上图可以看出,如果x和l足够高以落入阴影区域,我们就有机会击败交通信号灯。
让我们总结一下我们的发现
1.在3 *绿灯时间*平均速度大于道路长度的车道上没有快速行驶的点。
2.如果以下对我们有利,可以打败交通:
a.高x : 我们开得很快(不是安全的选择)
b.高l : 例如,在高速公路上快速行驶是有道理的
C.低t:在高定时器交通信号道路上没有快速行驶的点
d.低v:如果道路上的平均速度非常低,我们可以击败它们。我们已经知道了!
结束笔记
我希望,你喜欢解决这个交通问题。我相信它会挑战你的想法,这是我们的动机。对 ?
在本文中,我使用交通信号灯和一些基本的物理概念,解释了建立不可动摇的基础以成为数据科学家所需的必要技能。
原文:https://www.analyticsvidhya.com/blog/2015/07/brain-training-analytical-thinking/