Qu'est-ce que le Big Data ? Définition et Principe

Mise à jour le 04 octobre 2022 Par Alain Fernandez

Le Big Data, la solution miracle à tous nos problèmes ? Sans dénigrer les avantages indéniables de cette révolution technologique, il est prudent de bien maîtriser le sujet. Commençons par une définition du Big Data et de l'Analytique, expliquons le principe de fonctionnement et voyons les principales utilisations. Nous poursuivrons avec des références sélectionnées, un dossier complet et une indispensable approche critique afin de mieux se méfier des éditeurs et consultants, vendeurs d'illusions.

Définition du Big Date
3V+1 Volume, Vélocité, Variété et Valeur
Analyse des données
Data Scientist
Machine Learning
Qu'est-ce qu'un algorithme ? Définition
Technologies du Big Data
Ressources

Les livres de référence

Finalité du Big Data : discerner des formes et des cohérences dans le bordel informationnel ambiant. piloter.org

Définition du Big Data

Big Data: Ce terme englobe un ensemble de technologies, de méthodes et pratiques bien spécifiques pour stocker et analyser (rapidement) de très grandes masses de données avant d'en tirer des enseignements.
Autrement dit, il s'agit de construire des modèles destinés à mieux comprendre des phénomènes et des comportements insaisissables jusqu'alors. Le Big data data bouscule de fond en comble nos manières de faire du "business".

Nous étudierons aussi au cours de ce dossier le métier clé de "data scientist" ainsi que les principes de fonctionnement des principales briques technologiques.

Volume + Vélocité + Variété et Valeur

Pour décrire le principe du big data, il est coutumier de résumer ses caractéristiques majeures en utilisant 3 lettres "V" :

Volume, Vélocité, Variété

3 "V" auxquels nous ajouterons un quatrième "V" pour la notion de "Valeur" qui est quand même bien le but de l'opération, et donc de l'investissement.

Big Data les 3V

"V" pour Volume
La quantité de données générée est en pleine expansion et suit une loi quasi exponentielle. Le commerce électronique et les réseaux sociaux sont les grands contributeurs de cette profusion de données. Voir notamment le stockage distribué et traitement parallèle avec le framework Hadoop.
"V" pour Velocity (rapidité)
La rapidité de renouvellement des données dans un monde connecté n'est plus à démontrer. Toutes les nouveautés et mises à jour sont stockées en respect de la devise du big data : "On garde tout !".
"V" pour Variety (variété)
Les bases de données spécialisées sont en mesure de gérer la multiplicité des formats des données : numérique, texte, image... Voir les bases de données NoSql
Et "V" pour Valeur ?
Il n'est pas inutile d'y ajouter un quatrième "V" pour "Valeur", comme le recommandent les pragmatiques qui sont aussi les mieux avertis (ou déjà échaudés...) de la pratique des technologies de l'information. Autrement dit, il faut bien que tout cela serve à quelque chose "d'utile" et donc d'utilisable et d'utilisé.
Les investissements sont nécessairement conséquents. On ne peut se satisfaire de vagues promesses ou de l'exemple cent fois rabâché de l'usage qu'en font les GAFA (Google, Amazon, Facebook, Apple), un exemple impossible à transposer dans une entreprise standard très nettement moins connectée.

Finalement, c'est quoi le Big data ?

En théorie, le big data est le moyen d'étudier de très grandes quantités de données afin d'établir des modèles originaux qui nous offriront une vision plus fine de la réalité, et nous permettrons de prendre des décisions plus pertinentes.

En attendant l'internet des objets (IOT) pour collecter encore plus de données, puisque nous sommes dans une logique où l'on associe quantité à qualité de l'information...

Encore faut-il s'assurer que les données collectées en très grand nombre soient des données de qualité, disposer d'un excellent data scientist pour bâtir les modèles et que les décideurs soient suffisamment avertis pour savoir comment percevoir la réalité au travers de corrélations pour le moins singulières.

Pourquoi le big data ? Parce que...

1) Le coût de la collecte des datas a chuté.
2) Les systèmes connectés sont en progression exponentielle (avec "système" dans son sens le plus large).
3) L'incertitude exige des analyses plus poussées, plus rapides et plus fréquentes.

Mais, parce qu'il y a un "mais", le nombre de datas erronés s'accroît à la même vitesse. Quel enseignement peut-on espérer tirer d'une modélisation dont un pourcentage significatif de données est erroné ? Comment construire le « story telling des datas » avec autant d'erreurs invérifiables ? Quelles décisions seront prises par la suite ?

Le véritable enjeu du Big Data repose avant tout sur la qualité des données collectées. Ne nous le cachons pas, c'est aussi et surtout une question de coûts.

Analyser les données

Bien évidemment, stocker une telle quantité de données n'a d'autre finalité que de tirer des enseignements pertinents afin d'accroître notre connaissance sur notre environnement professionnel en l'occurrence.

Les finalités des analyses big data sont multiples. Que ce soit pour des analyses prospectives pour mieux comprendre les attentes des clients, la modélisation pour mieux fixer le prix d'une nouvelle gamme de produits selon le segment visé ou encore une simulation du type "que se passerait-il si ?", le champ d'investigation est vaste.

De la qualité des données décisionnelles

Une condition sine qua non :
Il est impératif disposer de données utilisables si l'on souhaite bâtir des modèles décisionnels pertinents.

On retrouve la problématique du Data Warehouse et du data mining où la qualité des données collectées fait toute la différence. Encore faut-il ne pas omettre dans les budgets de prévoir les opérations de nettoyage et de mise en forme des données.

Pour illustrer ce propos, lire les deux articles suivants traitant de ce point essentiel :

Data scientist

Le "bon" Data Scientist sait maîtriser les techniques d'analyse pour choisir les plus opportunes afin de tirer les enseignements les plus pertinents.

Recherche de corrélation, analyse prospective, modélisation, simulation, data vizualisation, voilà quelques techniques que doit maîtriser le spécialiste de l'analyse des données big data, le "data scientist" que l'on pourrait traduire par le scientifique des données.

Data Scientist et un métier complexe qui nécessite un bagage scientifique conséquent, une connaissance évidente des méthodes d'analyses de données, une bonne maîtrise de la technique informatique mise en oeuvre et un goût prononcé des besoins business, qu'il s'agisse de marketing, de management RH ou de production.

Le data scientist travaille en effet en étroite collaboration avec les managers "métiers" ou de terrain. Ce sont eux qui font appel à cet expert pour explorer leur champ d'exploration dans leur recherche d'amélioration de la performance.

Aussi, le data scientist ne travaille pas tous azimuts. Il vise une finalité, un résultat qui correspond à un besoin de l'entreprise ou d'un manager métier. Il sélectionne les sources de données puis les données elles-mêmes et lance ses travaux d'analyses à cette fin.

Comment devenir Data Scientist ?

Si les premiers spécialistes de l'exploitation du Big Data s'étaient auto désignés ainsi, les exigences de compétences pour exercer ce métier imposent désormais une formation spécifique.

Compétences du Data scientist

Il s'agit en effet de bien maîtriser:

Les mathématiques, les statistiques ainsi que les méthodes algorithmiques d'auto-apprentissage bien spécifiques pour concevoir les modèles d'étude
La technologie informatique et la "science" de la programmation pour construire lesdits modèles et exploiter la "jungle" des données multi-formats
Connaître les métiers de l'entreprise est aussi un impératif. Le data scientist est au service des besoins de l'entreprise, il les comprend et sait aussi expliquer les résultats obtenus, c'est un formateur.

Plusieurs universités et écoles d'ingénieurs de renom n'ont pas tardé à mettre en place une formation spécialisée pour ce métier d'avenir.

Paris tech par exemple : Master spécialisé Gestion et analyse de données massives
ou bien: Grenoble Ecole de Management
ou encore : ENSAI et son master international

Machine Learning

Le principal intérêt du Big Data est bien de profiter d'une masse impressionnante de données pour tenter de prédire des comportements tels que les tentatives de fraudes, ou de mieux anticiper les risques de défaut de paiement ou de remboursement. Ce ne sont là que deux exemples parmi tant d'autres.

Ce sont les algorithmes de Machine Learning, ou d'apprentissage automatique en français, qui vont nous aider à mieux étudier ces risques ou opportunités, le cas échéant, afin de mieux les anticiper.

Encore faut-il utiliser le "bon" algorithme...
... et bien décoder les résultats sans se laisser emporter par son enthousiasme à l'interprétation de corrélations aberrantes.

Les cinq caractéristiques d'un bon algorithme de machine Learning selon Ted Dunning expert chez MapR
Causalité n'est pas corrélation

Pour mieux maîtriser le machine learning et choisir le bon algorithme selon le problème à étudier, il existe de bons livres sur le sujet (voir la bibliographie ci-dessous en fin d'article). Les deux premiers livres présentent les principes techniques du machine learning, le troisième, de Dominique Cardon est une très bonne critique de l'outil, simple courte et bien documentée.

Qu'est qu'un algorithme ? Définition

Algorithme

Selon la presse généraliste, le terme « algorithme » semble désigner aujourd'hui d'énigmatiques systèmes informatiques d'ultime génération, dotés d'une capacité d'apprentissage infinie qui leur conféreraient un pouvoir omniscient quasi magique.

Ces « algorithmes » au fonctionnement ésotérique pour le commun des mortels, véritables entités pensantes, seraient en passe de nous dominer et de nous reléguer, nous autres insignifiantes créatures humaines, à quelque chose d'anachronique dans une cyber société ultra-libérale régnante...
Espérons que tout cela s'achève mieux pour nous que pour les personnages des dystopies !

Cela dit, la crainte d'accorder un pouvoir inconsidéré aux systèmes d'intelligence artificielle toujours plus autonomes, sans régulation ni débat éthique officiel, est aujourd'hui pleinement justifiée !

Sinon, pour mémoire, le terme « d'algorithme » désigne à l'origine un enchaînement d'opérations pour exécuter un calcul, et par extension une tâche précise, informatisée ou non.
L'algorithme d'Euclide pour trouver le plus grand commun diviseur (PGCD) en est l'exemple le plus classique.

Ce paragraphe est extrait du livre "Les tableaux de bord du manager innovant" Édition Eyrolles ©

Technologies du big data

Le coût des technologies a drastiquement chuté. La mise en oeuvre des solutions de stockage et de traitements, massivement "parallélisée" pour traiter les "grandes" données, est aujourd'hui tout à fait à la portée de bien des entreprises qui souhaitent investir dans une technologie de ce type.

La majorité des logiciels de base sont de surcroît disponibles en open-source. Le "cloud computing" a dynamisé l'essor du Big Data en proposant des systèmes de stockage "à la carte" avec un tuning fin des capacités toujours en phase avec les besoins pour un coût abordable (rien à voir avec le même équipement en mode "propriétaire").

Pour autant, comme c'est d'ailleurs le cas pour tous les projets technologiques, rien n'est gratuit et la démarche Big Data doit s'inscrire dans un schéma plus globale, en conformité avec les objectifs stratégiques de l'entreprise.

Les sources de données

Lorsque l'on aborde le sujet du Big Data, on nous ressasse toujours l'exemple des géants de l'Internet qui exploitent avec talent le web, les réseaux sociaux et la géo-localisation. Dans la réalité, la majorité des entreprises se contentent de traiter les données provenant de "sources plus classiques" : ERP et CRM. Ces sources sont riches d'informations, n'en doutons pas.

Mais hormis la minorité d'entreprises qui gèrent un commerce en ligne (B2C, B2B), elles sont encore peu nombreuses à s'ouvrir sur l'extérieur, en achetant des accès à des bases de données externes ou en exploitant l'Open Data par exemple.

Bien du chemin reste encore à parcourir, notamment avec une plus large exploitation des objets connectés. Ils seront rapidement indispensables pour optimiser au mieux les solutions de supply-chain.

Ressources web

De très nombreuses ressources d'intérêt à propos de la Data : smartdatacollective
L'Open data mis en place par le gouvernement français donnant accès aux données publiques : www.data.gouv.fr
Il est intéressant de noter que les grandes sociétés et les services publics répondent aux besoins des concepteurs de services, telle la SNCF qui propose un accès à tous les itinéraires et horaires de train en temps réel : data.sncf.com
Ou encore le ministère de l'enseignement et de la recherche avec : data.enseignementsup-recherche.gouv.fr
Un bon article de Sciences et Avenir à propos du devenir du "deep learning", concept clé de l'intelligence artificielle et de l'auto-apprentissage, étroitement lié à la conception d'algorithme d'exploitation massive des données : Deep learning, sciences et avenir

Pour approfondir le sujet...

La technologie mise en oeuvre pour le Big Data
Les technologies qui permettent de bâtir une solution de type Big Data ou Données Massives en français, ont leur origine au sein même des moteurs de recherche du web.

Formation au Big Data pour Managers
Un guide d'auto-formation pour les managers décideurs en matière de technologie d'entreprise afin d'apporter les bases suffisantes pour effectuer des choix d'opportunités technologiques en toute conscience.
Le big data et la décision en entreprise
Faciliter la prise de décision lorsque l'on évolue au sein d'un environnement ultra concurrentiel, et donc incertain et changeant, est une gageure.
Questions autour du Big Data
Quoi, Pourquoi, Comment ? Une manière de "digest" pour les lecteurs pressés, le big data expliqué au manager décideur en 3 questions/réponses.
La technologie mise en oeuvre pour le Big Data
Les technologies qui permettent de bâtir une solution de type Big Data ont leur origine au sein même des moteurs de recherche du web.
Définition Hadoop
Hadoop est un projet Open Source géré par Apache Software Fundation basé sur le principe Map Reduce et Google File System, deux produits Google Corp. Le produit est écrit en langage Java.
MapReduce, définition
Qu'est-ce que MapReduce ? Définition de Mapreduce de Google Corp. Mapreduce est un modèle de programmation massivement parallèle adapté au traitement de très grandes quantités de données.
Les Bases de données NoSQL, principe
Les bases de données relationnelles très largement utilisées par les entreprises ne sont pas les mieux adaptées aux exigences des analyses complexes et rapides. Les besoins de redondance indispensables aux calculs massivement parallèles tout comme la tolérance aux pannes exigent une nouvelle structure de bases de données.
Les bases de données In-Memory
Un point à propos des nouvelles solutions de bases de données résidentes en mémoire vive pour accélérer les traitements et juger des résultats sans attendre trop longtemps.
Le marketing du Big Data, les vendeurs d'illusions
Le marketing et son storytelling sont déjà "en marche" pour colporter les nouvelles chansons de gestes contant les succès fabuleux des solutions d'analytique. Il est prudent de décoder le storytelling marketing...
Une critique du Big Data
Le Big Data est une révolution en soi, aucun doute à ce sujet. Cela dit, en pratique, il ne faut pas non plus dire et faire n'importe quoi. Il est raisonnable de compenser l'enthousiasme des uns d'un regard critique.
Quelles sont les limites du Big Data et de l'Analytique ?
Le Big Data offre bien des avantages sur le papier. Dans la réalité, le Big Data n'est pas exempt de limites qu'il s'agit de bien connaître avant même d'envisager de s'engager dans une solution technologique de ce type.
Meilleurs livres Big Data
Sept ouvrages pour bien comprendre les principes et les enjeux destinés aux managers qui souhaitent se forger un solide bagage intellectuel sur la question afin de prendre les décisions d'orientation les plus raisonnables.

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Les tableaux de bord du manager innovant
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