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Python 工業製程 0 - 1 製程資料處理大師
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臺灣行銷研究

Python 工業製程 0 - 1 製程資料處理大師

本課程由工業人工智慧專案服務經驗出發,結合「製程數據資料」與「資料科學」,期望為您解決工業製程的難題!。
Hahow AI 學習升級
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3.0
(3)

關於課程

課程包含

包含 6 章 33 單元、2 項作業

課程時長

5 時 17 分鐘

課程總人數

98 位同學

觀看限制

不限觀看次數,還會附贈完課證書

學習升級

Hahow AI 學習助教
無需額外付費
即時問答、重點整理、測驗理解,讓知識派上用場

課程內容

「課程緣起」標題置於深藍色科技感背景,左側為伸向發光介面的手部剪影,右側呈現藍紫色環形數位介面與光點。

資料科學的應用範圍在工商業各領域持續不斷地發展,本門課程以豐富的業界專案經驗以及和工研院合作多年實體授課的服務經驗。首次為好學校的朋友推出第一門資料科學結合工業製程應用之課程,期望為大家解決工業製程的難題。

身處連續性製程產業的您,是否會遇到以下問題呢?

- 製程資料轉換、處理與清理上遭遇很大的難題

- 管理者要節能?客戶要品質?兩者要如何兼顧

- 好多製程參數,到底該看哪個呢

- 哪些可能是被忽略的製程資料重要變數或可調整變數

- 製程資料處理的成果如何與管理者溝通

連續性製程產業常見痛點包括:製程資料轉換、處理與清理困難,節能與品質難以兼顧,製程參數過多不知該看哪些,以及重要變數辨識與成果溝通不易。

▲ 圖一:身處連續性製程產業所遇到的問題

講師從智慧專案服務經驗出發,將「製程數據資料」與「資料科學」結合,研發出一系列完整的「工業人工智慧」系列課程內容。期望透過實際案例,讓有心學習工業人工智慧的初學者,透過本門課程的實戰案例,將習得的心法套用在自身的資料及工作上。

本門課將帶領您入門工業人工智慧的資料處理與互動視覺化操作等各種細節,並做出讓自己、老闆與主管可快速溝通的成果!建構資料分析入門的第一步!

深藍色科技感背景中央呈現大型白色標題「課程核心特色」,左側有手部觸碰發光圓球,右側則以藍紫色數位圓環與光效作為視覺裝飾。

本課程從課程受眾的角度切入,協助工業製程分析人員解決以下問題:

- 面對分秒產生的大量製程資料、遺漏值,如何去蕪存菁

- 面對製程參數監控、節能調整、關鍵變數挑選

- 如何善用資料分析的工具,解決當下痛點預測未知問題

- 持續優化製程,逐步完成進入工業人工智慧的階段性目標

本課程計分為七大特點:

工業人工智慧應用案例

從全球前 10 大之一的智慧製程資料中,帶您了解工業人工智慧實戰應用,並學習工業製程中時常遇到的問題與解決方法,如:如何挑選有用的製程參數、如何讓主管與執行人員擁有一致的「參數」調整目標、AI 在製程資料上可以怎麼使用等相關重要案例概念。

Python 工業人工智慧 0 到 1 基礎起手式

以工業人工智慧的角度,學習扎實的 Python 實戰基礎,為本課程後續智慧製程資料處理面與視覺互動面實戰打下良好的基礎。

智慧製程資料處理面

學習整合與智慧製程資料處理時,常會遇到的問題,包括:遺失值處理與統計、製程資料的時間序列處理、製程資料的關聯式資料操作等。並供業界解決方法以及與主管溝通的步驟。全程結合 Python 資料科學實戰,以實際案例全盤演示資料處理流程,如圖二所示。

以 2017-07-01 的時間序列資料示範參數 A、B、C 與缺漏值 X,搭配相關性分析、視覺網頁動畫分析及製程統計節省條件最佳化分析,呈現從表格到圖表的資料分析流程。

▲ 圖二:智慧製程資料處理面

智慧製程視覺互動面

將資料處理後,視覺化呈現是溝通的重要工具之一,本課程教您如何應用智慧製程資料互動視覺化的技巧,以統計方法檢測可能被忽略的異常狀況,進而快速檢測異常狀況,再以互動網頁視覺化全盤尋找可能被忽略的異常值,確立往後分析的正確性,如圖三所示。

以「變數比較圖」呈現參數A與參數B的製成參數數值和日期變化,標示異常區段;右側以散佈圖與直方圖展示兩參數的相關性統計視覺化。

▲ 圖三:智慧製程視覺互動圖表

標題「誰適合上這門課?」以白色大字呈現,背景為深藍色科技感介面與發光藍色圓形數位圖像,作為課程適合對象段落的引導視覺。

🎯 對 Python 初入茅廬的初學者

想以工業人工智慧的角度,從零開始學習 Python,並為後續的資料處理、互動視覺化操作奠定良好的基礎。

🎯 想了解如何應用資料科學於工業領域的朋友

想從全球前 10 大智慧製程資料中,了解工業人工智慧實案應用、Python 實戰操作、實案資料處理與視覺化操作等各種細節。

🎯 有相關工業人工智慧資料處理分析等經驗者

想提昇學習資料處理優化的技能,如:異常值處理與檢測、遺失值處理、資料整合技巧,乃至於與管理者在資料處理上溝通的技巧與步驟,以優化您的工作流程。

適合三類學習者:對 Python 初入茅廬的初學者、想了解資料科學應用於工業領域者,以及具工業人工智慧資料處理分析經驗者,將學習 Python 實戰、資料處理與視覺化,以及異常值、遺失值處理和資料整合。

▲ 圖四:適合對象

「教學方式」段落標題,以藍色科技感背景呈現手指觸碰數位介面與環形光圈的教學意象。

臺灣行銷研究 ( TMR ) 將豐富的業界與工研院服務之經驗,結合自身製程統計的實戰經驗,從工業人工智慧角度出發,將「製程數據資料」與「資料科學」結合,以深入淺出的教學方法,降低工業人工智慧的學習門檻。

  • 業界服務經驗:以宏觀的角度來思索工業領域對於企業自身所掌握的數據
  • 專案式教學:用專案導向案例實作,講解如何達到目標及所面臨的問題
  • 管理意涵解讀分析成果:從呈現數據資料集、運用分析工具手法、分析結果的思維解讀
  • 教學經驗豐富:用深入淺出的演示方式,讓學員能身歷其境,建立數據新思維

「課程學習目標」標題橫幅,白色大型中文字置於深藍科技感背景,兩側可見發光數位介面、藍色光束與抽象手勢裝飾。

本門課各章節之學習目標如圖五所示。

課程規劃「6大章節主軸」:從不廢話Python工業人工智慧應用案例、環境介紹與安裝、Python工業人工智慧0到1基礎起手式,到Pandas智慧製程「資料處理」好夥伴、資料處理面與視覺互動面,掌握製程問題、資料處理及視覺化方法。

▲ 圖五:課程學習目標

深藍色科技感橫幅以數位介面、光圈與抽象線條作為背景,中央以大型白字標示「課程單元規劃」,呈現課程單元與內容安排。

本課程將分為六大章節,手把手帶您從 Python 0 到 1 開始,以深入淺出的方式,教會您智慧製程資料處理面及視覺互動面,並將 Python 應用於工業人工智慧。

本課程大綱如圖六所示:

《不廢話Python工業人工智慧應用案例》課程大綱共 6 章,涵蓋 Anaconda 環境安裝、Python 基礎、Pandas 資料處理,以及製程資料分析與視覺互動實戰。

▲ 圖六:課程大綱圖

第一章 - 不廢話 Python 工業人工智慧應用案例

在課程一開始,我們會由需求面出發,以「專案導向」的方式講解處理製程資料所會面對的問題。從統計與需求觀點出發,介紹五個 Python 工業人工智慧應用成功個案,迅速帶領您建立 Python 與工業人工智慧應用上的重要概念!

【案例1】

  • 需求提問:節能與商品品質缺一不可,該如何兼顧呢?
  • 解決個案:製程品質參數與節能條件甜蜜點最佳化分析個案,如圖七所示。

表格比較品質參數、參數的省錢甜蜜點、參數A的設定點與參數B的設定點;第320列以黃色星號標示,數值為171、157、281,右側說明利用統計方法計算參數最佳條件。

▲ 圖七:案例一

【案例2】

  • 需求提問:品質控管標準參數這麼多,該如何挑選控管品質標準的評估參數呢?
  • 解決個案:【品質控管標準】參數選擇分析個案分享,如圖八所示

「粒徑與平均高壓蒸汽資料表」列出2017/7/1四個時段的高壓蒸汽_mean、粒徑_mean、粒徑_sd與粒徑_median;相關係數顯示高壓蒸汽_mean與粒徑_mean為-0.16、與粒徑_sd為-0.30,粒徑_mean與粒徑_median為0.84。

▲ 圖八:案例 2

【案例3】

  • 需求提問:程參數百百種,要如何篩選出有用的參數?
  • 解決個案:製程參數重要性篩選個案,如圖九所示

特徵重要性排名表列出六項變數:2_氫氧入氯化塔壓力排名第1,粒徑綜合重要性25%;12_A結晶產品進料漿液槽液位與22_XXX出口溫度並列17%,其餘為15%與13%。

▲ 圖九:案例 3

【案例4】

  • 需求提問:如何讓主管與執行人員對「參數」擁有一致的調整目標?
  • 解決個案:製程重要性參數一致性分析個案分享,如圖十、圖十一所示

蒸汽前5大重要變數的排名與關係為:1_氫化塔壓力(1,負向)、59_高壓蒸汽注水流量(XX)(2,正向)、2_氫氣入氫化塔壓力(3,正向)、3_預熱器入料流量(4,正向)、22_XXXX出口溫度(5,負向)。

▲ 圖十:案例 4

「粒徑前5大重要變數」表格依粒徑排名列出:1. 2_氮氣入氮化塔壓力(D50負向)、2. 12_A結晶產品進料漿液槽液位(負向)、3. 22_XXXX出口溫度(正向)、4. 41_XXXX輻射液位(負向)、5. 23_XXXX出口溫度(正向)。

▲ 圖十一:案例 4

【案例5】

  • 需求提問:不是說 AI 很夯?那在製程資料上可以幹嘛?如何將 AI 應用於製程資料上?
  • 解決個案:智慧監測個案,如圖十二所示。

median_y 測試集 71988 筆分鐘數的預測與實際值互動折線圖,呈現 2019 年 3 月 3 日至 4 月 14 日的變化;藍線為實際值、紅色虛線為預測值,test_RMSE = 0.964。

▲ 圖十二:案例 5

第二章 - 環境介紹與安裝

在課程一開始,我們會從工業人工智慧的角度介紹學習 Python 的原因,讓學員能快速理解 Python 的重要性。

接著我們會開始安裝貫穿我們全課程的重要使用環境:Anaconda 環境,讓課程進行不受程式環境的阻擋!

第三章 - Python 工業人工智慧 0 到 1 基礎起手式

本章節將會清楚介紹 Python 的基礎起手式,從環境設定、Python 使用界面、字串、陣列等基礎必學起手式,讓我們能順利接續後續 Python 的製程資料應用。例如:

  • for 迴圈組合其他程式,用以去除【異常值】
  • if 用來存留欄位,找出最適合分析的欄位基礎

本章節會透過反覆練習方式,唯有熟悉,才能百分之百的應用到實戰中!

第四章 - Pandas 智慧製程「資料處理」好夥伴

有了 Python 基礎起手式後,我們會開始教學 Pandas 於「資料處理」、「轉換」與「分析」所需的套件及操作方法,同時為大家解密有利於 Pandas 在製程資料處理時的好用小工具。

第五章 - Python 案例實戰 – 智慧製程資料處理面

結合前述所學,實戰「全球前 10 強之一的製程產業」轉換後的製程資料,深度探索製程資料清理、轉換,如圖十三所示。

資料整理示意圖列出五個 Excel/CSV 檔案及用途:DATA(A product)2017H2~2018.csv 為自變數檔案,Z851A管路出口控制閥開度2017H2~2018.xlsx 是要合併的 Source Data,標號.xlsx 提供自變數 ID 與順序;粒徑分佈20190503.xls 的工廠異常需刪除,異常操作.xlsx 對應三大粒徑依變數。

▲ 圖十三:製程資料清理、轉換

接續我們會產出三大資料正確性圖表,以確認資料分析的正確性:

  • 遺失值欄位檢視表(表 1):具體了解各製程參數的遺失值狀況,以做取捨及進行遺失值處理。
  • 整體變數選擇表(表 2):詳細確認選擇要分析的製程參數,讓後續分析不出差錯。
  • 品質參數與節流省錢分佈統計表(表 3):統整品質參數與管理者在意的節流省錢參數狀況,後續分析後將知道最節能的參數標準。

資料遺失統計表以「欄位名稱」、「遺失值的數量」及「遺失值對全資料佔比」呈現結果;47_G755A冷凝水槽溫度等四個欄位皆為432000筆、100.0%,42_Z851差壓液位為301967筆、69.9%。

▲ 表一:遺失值欄位檢視表

項目選擇表列出 10 項監測資料,其中 7 項選擇為 1,包括預熱器入料流量、Z854 溫度與液位、Z855 壓力、溫度與液位,以及 Z854 壓力;Z855 攪拌機電流、高壓過濾器乾燥氣體流量、乾燥機電流選擇為 0。

▲ 表二:整體變數選擇表

表格整理2017/7/1 1:00至2017/7/3 13:00的15筆品質檢測資料,欄位包含品質檢測參數1至4,以及高壓蒸汽(節流省錢的參數);首筆數值為126、51.65、151.1、319.3與176.8。

▲ 表三:品質參數與節流省錢分佈統計表

第六章 - Python 案例實戰 – 智慧製程視覺互動面

分享創建視覺化互動網頁的技巧,融合本次製程資料,讓您:

  • 配合統計方法,全盤檢測可能被忽略的異常狀況,確立往後分析的正確性,如圖十四所示。

折線圖呈現「5_2854液位」在2017年8月20日至9月17日期間的變化,紅色數據大多落在39至40附近;8月下旬出現接近50的異常高值,9月中下旬另有降至約31的異常低值。

▲ 圖十四:配合統計方法,全盤檢測

  • 比較多種製程參數,便於比較彼此之間的關係,如圖十五所示。

▲ 圖十五:多種製程參數之比較

  • 查看停車、異常檢測不同時間段的比較,如圖十六所示。

▲ 圖十六:停車、異常檢測不同時間段之比較

模組與心法學起來

課程最後,學到 3 種模組,產出至少 10 種資料處理模組成果,如圖十七所示。讓您「真正將這些模組心法學起來」,進一步應用於工作中。

「10大製程分析成果」資訊圖,以虛線串聯 Table、Web、Chart 與 Excel 四種資料呈現與分析工具,搭配文件、網頁、圖表及試算表圖示。

▲ 圖十七:10 大製程分析成果

「關於講師」標題置於深藍色科技感背景中央,左側可見發光的手部圖像,右側呈現藍紫色數位圓環與介面光效,營造未來感視覺氛圍。

鍾皓軒(Howard) - 課程設計者/講師

臺灣行銷研究有限公司(TMR)的創辦人

臺灣行銷研究有限公司創辦人鐘皓軒的專業形象照,身穿黑色西裝與條紋領帶,背景以藍色科技電路圖樣呈現。

專書出版

業界經歷

  • 曾擔任過中華電信、長榮航空、資策會、工研院、外貿協會國際人才培訓中心、證基會及知名金融企業等多個單位的資料科學課程講師

學界經歷

  • 台科大行銷資料科學課程業師、台科大創新育成中心行銷資料科學課程、台科大新南向創業營隊市場分析及行銷策略講師(全英文授課)、台科大 AI 連續性製程機器學習課程、北市大行銷資料科學應用課程講師

產學專案

  • 曾主持參與金融業、化工業、醫療業、網路廣告業、彩妝業、出版業、高教產業、文教產業等資料科學案

主編

合作夥伴

合作夥伴與企業培訓成果頁,展示全球前三大科技公司、IC設計公司、電信業、資訊業及航空企業的資料科學、Python、行銷與商務數據分析課程,並列出臺灣科技大學、高雄師範大學與臺北市立大學合作案例。

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深藍與亮藍色科技感背景中央呈現大字標題「回覆與作業設計」,搭配數位光圈、幾何線條與抽象手勢圖像,作為課程段落視覺設計。

  • 課程問題回覆頻率:一個禮拜回答一次問題
  • 作業回覆頻率:一個禮拜批改一次

「課程解鎖活動」以大型白色標題呈現,搭配深藍與亮藍色的科技感背景、發光數位圓環及抽象線條裝飾。

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  • Excel Power BI 購物籃分析及視覺化實戰,點此觀看課程介紹。
  • Python 行銷資料科學:基礎語法入門最前線,點此觀看課程介紹。
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  • Python 0 到 1 基礎商業數據分析實戰,點此觀看課程介紹。
  • Python 輿情應用趣:顧客樣貌分析攻略,點此觀看課程介紹。
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【贈獎規則說明】
📍 購買及付款時間:2022/11/02 12:00 ~ 2022/12/01 23:59
📍 誰有贈/抽獎資格?期限內購買本課程的同學,請務必於結帳流程正確填妥收件資訊,並完成付款,方能獲得贈獎/抽獎資格!
📍 贈/抽獎時間:於開課後 1 個月內抽出得獎者,並將得獎名單與相關資訊公布於「課程公告欄」,同時會個別以 E-mail 聯繫得獎者,敬請期待!(如中獎者未於指定期間進行回覆,將視為自願放棄。)
📍 重要提醒:
1. 抽獎名額可以累贈,只要符合抽獎資格,可重複得獎。例如購課前 60 名除獲得實體課折價卷外,仍有機會抽中其他獎品。
2. 實體獎品之寄送地址僅限台灣本島,離島(澎、金、馬)與海外恕無法寄送,請同學提供本島地址。若因地址提供有誤,導致無法寄送,老師保有最後寄送權利。
3. 請務必參考下方注意事項欄位,完成付款、填寫 email、地址等相關程序。
4. 開課老師保有解鎖活動最終解釋權,亦有修改解鎖活動內容的權利。 

⚠️  注意事項 FAQ
Q1:購買後,要在哪裡填收件資訊呢?
按下「馬上預購」後,將導向「付款資訊」頁面,最下方即是收件資訊填答欄位,所有欄位請務必正確填寫,若未確實填寫,視為不參加抽獎,請參考下方附圖。
Q2:如何確認自己有沒有付款成功呢?
完成購課流程後,請點選「網頁右上方的大頭貼」進入「訂單記錄」頁面,於「訂單狀況」的欄位顯示「完成付款」的訂單即代表付款成功喔!
● 備註:選擇以「超商繳費」或「ATM 轉帳」付款的朋友,在下訂單後也要在規定期限內「完成付款」才算符合資格喔!填寫資訊僅供該次贈禮通知使用,Hahow 與老師皆不會將學員填寫的收件資訊做其他用途。

「課程贈獎寄送」表單,參加者同意將資料提供給 Hahow、本課程教師及合作行銷與物流公司;獎項為「Python 工業 4.0 人工智慧-製程資料處理大師」,需填寫收件人姓名、聯絡電話、地址、郵遞區號與 Email。

哪些人適合這堂課?
👉 對 Python 初入茅廬的初學者 👉 想了解如何應用資料科學於工業領域的朋友 👉 有相關工業人工智慧資料處理分析等經驗的夥伴
你可以學到
👉 瞭解工業製程中時常遇到的問題與解決方法 👉 面對分秒產生的大量製程資料、遺漏值時,知道如何去蕪存菁 👉 知道如何挑選製程參數監控、節能調整、關鍵變數 👉 善用資料分析的工具,解決工業製程當下痛點預測未知問題
上課前的準備
需要準備的工具 / 軟體(若購買課程前不清楚版本是否支援,請先留言與老師確認。)
👉 一台穩定的電腦,不限 Mac / Windows / Linux 作業系統 👉 電腦需要安裝 Anaconda 系列軟體及 Visual Studio Code,課程中也會一步步帶領大家安裝 👉 本課程以 Python 開源免費語言為主
需要具備的背景知識
👉 對程式完全沒有基礎的學生 👉 想學習最初階 Python 的學生 👉 想入門資料分析的學生
單元一覽
6 章 33 單元|總時長 317 分鐘
全部展開
1
不廢話 Python 工業人工智慧應用案例
影片單元
單元 1 - 6 大章節主軸總覽介紹
影片單元
單元 2 - Python 實戰案例情境與資料集介紹
08:32
影片單元
單元 3 - 案例【1】要節能?要品質?我兩個都要!
影片單元
單元 4 - 案例【2】搞得我好亂! 監控品質的參數好多啊!到底怎麼選?
05:17
影片單元
單元 5 - 案例【3】一堆參數眼花繚亂… 拜託給我有用的參數!
05:32
影片單元
單元 6 - 案例【4】爭執夠了! 如何讓主管與執行人員都可以擁有一致的「參數」調整目標?
02:23
影片單元
單元 7 - 案例【5】不是說 AI 很夯?那在工業製程上可以幹嘛?
08:50
2
環境介紹與安裝
影片單元
單元 1 - 介紹與安裝 Python 好用的Anaconda環境 - Windows
07:10
影片單元
單元 2 - 介紹與安裝 Python 好用的Anaconda環境 - Mac
04:01
3
Python 工業人工智慧 0 到 1 基礎起手式
影片單元
單元 1 - Why Python for 工業人工智慧
影片單元
單元 2 - Python 操作界面介紹 - Spyder
19:02
影片單元
單元 3 - Python 基礎 - 字串、數字與變數
17:29
影片單元
單元 4 - 陣列與字典操作 - 資料操作必學
10:08
影片單元
單元 5 - IF 判斷式操作 - 決定工業製程資料操作流向的巨人
03:59
影片單元
單元 6 - For 迴圈操作 - 解決製程重複作業的大功臣
12:50
影片單元
單元 7 - Function 方法操作 - 工業製程AI模組化的大幫手
08:52
影片單元
單元 8 - Import 套件操作 - 站在巨人的肩膀上打造自己的製程 AI 模組超能力
07:14
4
Python 基礎 - Pandas 智慧製程「 資料處理 」好夥伴
影片單元
單元 1 - 資料讀取與基本操作
36:06
影片單元
單元 2 - 時間序列處理 - 處理製程時序資料的好幫手
07:53
影片單元
單元 3 - 資料形態操作 - 解密各式資料處理的必備手法
34:40
作業單元
作業 1 - 基礎pandas演練
查看作業
5
Python 案例實戰 - 智慧製程資料處理面
影片單元
單元 1 - 案例長什麼樣子? 情境與資料變數介紹
13:53
影片單元
單元 2 - 資料拿來看看!- 製程參數資料檢視與序號編排
03:52
影片單元
單元 3 - 為什麼不能直接分析資料?製程參數資料轉換
02:10
影片單元
單元 4 - 發現遺失值怎麼辦?遺失值統計
13:30
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課程評價
3.0
/ 5.0
3 則評價
加速資料整理的好工具
老師手把手的教學讓資料處理更方便
蘇鈺媛2023-10-03
上課心得回饋
我覺得老師教得淺顯易懂, 若能夠有更多的作業來複習會更好, 不僅可以加深學習印象, 並且亦可從中獲得成就感!
vince lee2023-07-09
回答問題太慢
回答問題速度太慢,尤其是安裝環境的詢問問題,等了7天都還沒回覆,若不是家裡有第二台電腦,我不是都不用上課 我上"SQL的五十道練習",課程也開了很多年,老師也還在很迅速回答問題 若沒辦法回答問題,建議把課程下架,因為程式類的課程,重點是可以問問題得到答覆 臺灣行銷研究的其他線上課程,不會再買了
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關於講師

臺灣行銷研究
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臺灣行銷研究有限公司(TMR)所創建的【行銷資料科學團隊】 曾出版國內第一本的行銷資料科學書籍。經歷中華電信AI專案課程服務、資策會AI專案合作與課程服務、外貿協會國際企業人才培訓中心行銷資料科學課程服務。 曾主持參與金融業、化工業、醫療業、網路廣告業、彩妝業、出版業、高教產業、文教產業等資料科學案 同時創建全台第一個的【行銷資料科學】粉絲專頁、Line@、FB社團與Medium
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李畤賓
2022-12-27
希望可以有實例 可以練習 與解答
臺灣行銷研究
授課老師
2023-01-03
李畤賓同學您好! 非常感謝您的回饋! 我們在影片講解中,均會配合教學檔案與練習檔案來請大家一同練習與答疑~! 所以不用擔心哦~! 若真的遇到問題,也歡迎留言給我們,我們都會盡快回饋~!
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