자습서: R에서 SQL 기계 학습을 사용하여 클러스터링 모델 배포
적용 대상:
SQL Server 2016(13.x) 이상 Azure SQL Managed Instance
4부로 구성된 이 자습서 시리즈의 4부에서는 R에서 개발한 클러스터링 모델을 SQL Server Machine Learning Services 또는 빅 데이터 클러스터를 사용하여 데이터베이스에 배포합니다.
4부로 구성된 이 자습서 시리즈의 4부에서는 R에서 개발한 클러스터링 모델을 SQL Server Machine Learning Services를 사용하여 데이터베이스에 배포합니다.
4부로 구성된 이 자습서 시리즈의 4부에서는 R에서 개발한 클러스터링 모델을 SQL Server R Services를 사용하여 데이터베이스에 배포합니다.
4부로 구성된 이 자습서 시리즈의 4부에서는 R에서 개발한 클러스터링 모델을 Azure SQL Managed Instance Machine Learning Services를 사용하여 데이터베이스에 배포합니다.
새 고객이 계속 등록되므로 정기적으로 클러스터링을 수행하려면 어떤 앱에서든 R 스크립트를 호출할 수 있어야 합니다. 그러려면 SQL 저장 프로시저 내부에 Python 스크립트를 배치하여 데이터베이스에 R 스크립트를 배포하면 됩니다. 모델이 데이터베이스에서 실행되기 때문에 데이터베이스에 저장된 데이터에 대해 쉽게 학습시킬 수 있습니다.
이 문서에서는 다음을 수행하는 방법을 알아봅니다.
- 모델을 생성하는 저장 프로시저 만들기
- 클러스터링 수행
- 클러스터링 정보 사용
1부에서는 사전 요구 사항을 설치하고 샘플 데이터베이스를 복원했습니다.
2부에서는 클러스터링을 수행하기 위해 데이터베이스의 데이터를 준비하는 방법을 배웠습니다.
3부에서는 R에서 K-평균 클러스터링 모델을 만들고 학습시키는 방법을 배웠습니다.
사전 요구 사항
모델을 생성하는 저장 프로시저 만들기
다음 T-SQL 스크립트를 실행하여 저장 프로시저를 만듭니다. 이 프로시저는 이 자습서 시리즈의 2부 및 3부에서 개발한 단계를 다시 만듭니다.
- 구매 및 반품 기록을 기준으로 고객 분류
- K-평균 알고리즘을 사용하여 4가지 고객 클러스터 생성
이 프로시저는 이전 작업의 결과로 얻은 고객 클러스터 매핑을 데이터베이스 테이블 customer_return_clusters에 저장합니다.
USE [tpcxbb_1gb]
DROP PROC IF EXISTS generate_customer_return_clusters;
GO
CREATE procedure [dbo].[generate_customer_return_clusters]
AS
/*
This procedure uses R to classify customers into different groups
based on their purchase & return history.
*/
BEGIN
DECLARE @duration FLOAT
, @instance_name NVARCHAR(100) = @@SERVERNAME
, @database_name NVARCHAR(128) = db_name()
-- Input query to generate the purchase history & return metrics
, @input_query NVARCHAR(MAX) = N'
SELECT ss_customer_sk AS customer,
round(CASE
WHEN (
(orders_count = 0)
OR (returns_count IS NULL)
OR (orders_count IS NULL)
OR ((returns_count / orders_count) IS NULL)
)
THEN 0.0
ELSE (cast(returns_count AS NCHAR(10)) / orders_count)
END, 7) AS orderRatio,
round(CASE
WHEN (
(orders_items = 0)
OR (returns_items IS NULL)
OR (orders_items IS NULL)
OR ((returns_items / orders_items) IS NULL)
)
THEN 0.0
ELSE (cast(returns_items AS NCHAR(10)) / orders_items)
END, 7) AS itemsRatio,
round(CASE
WHEN (
(orders_money = 0)
OR (returns_money IS NULL)
OR (orders_money IS NULL)
OR ((returns_money / orders_money) IS NULL)
)
THEN 0.0
ELSE (cast(returns_money AS NCHAR(10)) / orders_money)
END, 7) AS monetaryRatio,
round(CASE
WHEN (returns_count IS NULL)
THEN 0.0
ELSE returns_count
END, 0) AS frequency
FROM (
SELECT ss_customer_sk,
-- return order ratio
COUNT(DISTINCT (ss_ticket_number)) AS orders_count,
-- return ss_item_sk ratio
COUNT(ss_item_sk) AS orders_items,
-- return monetary amount ratio
SUM(ss_net_paid) AS orders_money
FROM store_sales s
GROUP BY ss_customer_sk
) orders
LEFT OUTER JOIN (
SELECT sr_customer_sk,
-- return order ratio
count(DISTINCT (sr_ticket_number)) AS returns_count,
-- return ss_item_sk ratio
COUNT(sr_item_sk) AS returns_items,
-- return monetary amount ratio
SUM(sr_return_amt) AS returns_money
FROM store_returns
GROUP BY sr_customer_sk
) returned ON ss_customer_sk = sr_customer_sk
'
EXECUTE sp_execute_external_script
@language = N'R'
, @script = N'
# Define the connection string
connStr <- paste("Driver=SQL Server; Server=", instance_name,
"; Database=", database_name,
"; uid=Username;pwd=Password; ",
sep="" )
# Input customer data that needs to be classified.
# This is the result we get from the query.
library(RODBC)
ch <- odbcDriverConnect(connStr);
customer_data <- sqlQuery(ch, input_query)
sqlDrop(ch, "customer_return_clusters")
## create clustering model
clust <- kmeans(customer_data[,2:5],4)
## create clustering output for table
customer_cluster <- data.frame(cluster=clust$cluster,customer=customer_data$customer,orderRatio=customer_data$orderRatio,
itemsRatio=customer_data$itemsRatio,monetaryRatio=customer_data$monetaryRatio,frequency=customer_data$frequency)
## write cluster output to DB table
sqlSave(ch, customer_cluster, tablename = "customer_return_clusters")
## clean up
odbcClose(ch)
'
, @input_data_1 = N''
, @params = N'@instance_name nvarchar(100), @database_name nvarchar(128), @input_query nvarchar(max), @duration float OUTPUT'
, @instance_name = @instance_name
, @database_name = @database_name
, @input_query = @input_query
, @duration = @duration OUTPUT;
END;
GO
클러스터링 수행
저장 프로시저를 만들었으므로, 이제 다음 스크립트를 실행하여 클러스터링을 수행합니다.
--Empty table of the results before running the stored procedure
TRUNCATE TABLE customer_return_clusters;
--Execute the clustering
--This will load the table customer_return_clusters with cluster mappings
EXECUTE [dbo].[generate_customer_return_clusters];
스크립트가 제대로 작동하는지, 실제로 고객 목록과 클러스터 매핑이 생기는지 확인합니다.
--Select data from table customer_return_clusters
--to verify that the clustering data was loaded
SELECT TOP (5) *
FROM customer_return_clusters;
cluster customer orderRatio itemsRatio monetaryRatio frequency
1 29727 0 0 0 0
4 26429 0 0 0.041979 1
2 60053 0 0 0.065762 3
2 97643 0 0 0.037034 3
2 32549 0 0 0.031281 4
클러스터링 정보 사용
데이터베이스에 클러스터링 프로시저를 저장했으므로 동일한 데이터베이스에 저장된 고객 데이터에 대해 효율적으로 클러스터링을 수행할 수 있습니다. 고객 데이터가 업데이트될 때마다 프로시저를 수행하고, 업데이트된 클러스터링 정보를 사용할 수 있습니다.
비활성 상태의 그룹인 클러스터 0의 고객들에게 판촉 이메일을 보낸다고 가정해보세요(4개 클러스터에 대한 설명은 이 자습서의 3부 참조). 다음 코드는 클러스터 0에 해당하는 고객들의 이메일 주소를 선택합니다.
USE [tpcxbb_1gb]
--Get email addresses of customers in cluster 0 for a promotion campaign
SELECT customer.[c_email_address], customer.c_customer_sk
FROM dbo.customer
JOIN
[dbo].[customer_clusters] as c
ON c.Customer = customer.c_customer_sk
WHERE c.cluster = 0
c.cluster 값을 바꿔서 다른 클러스터의 고객들에 대한 이메일 주소를 반환할 수 있습니다.
리소스 정리
이 자습서를 마쳤으면 tpcxbb_1gb 데이터베이스를 삭제해도 됩니다.
다음 단계
이 자습서 시리즈의 4부에서는 다음 작업을 수행하는 방법을 알아보았습니다.
- 모델을 생성하는 저장 프로시저 만들기
- SQL 기계 학습을 사용하여 클러스터링 수행
- 클러스터링 정보 사용
Machine Learning Services에서 R을 사용하는 방법에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하세요.
피드백
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