‘壹’ 大数据的常见处理流程
大数据的常见处理流程
具体的大数据处理方法其实有很多,但是根据长时间的实践,笔者总结了一个基本的大数据处理流程,并且这个流程应该能够对大家理顺大数据的处理有所帮助。整个处理流程可以概括为四步,分别是采集、导入和预处理、统计和分析,以及挖掘。
采集
大数据的采集是指利用多个数据库来接收发自客户端(Web、App或者传感器形式等)的数据,并且用户可以通过这些数据库来进行简单的查询和处理工作。比如,电商会使用传统的关系型数据库MySQL和Oracle等来存储每一笔事务数据,除此之外,Redis和MongoDB这样的NoSQL数据库也常用于数据的采集。
在大数据的采集过程中,其主要特点和挑战是并发数高,因为同时有可能会有成千上万的用户来进行访问和操作,比如火车票售票网站和淘宝,它们并发的访问量在峰值时达到上百万,所以需要在采集端部署大量数据库才能支撑。并且如何在这些数据库之间进行负载均衡和分片的确是需要深入的思考和设计。
导入/预处理
虽然采集端本身会有很多数据库,但是如果要对这些海量数据进行有效的分析,还是应该将这些来自前端的数据导入到一个集中的大型分布式数据库,或者分布式存储集群,并且可以在导入基础上做一些简单的清洗和预处理工作。也有一些用户会在导入时使用来自Twitter的Storm来对数据进行流式计算,来满足部分业务的实时计算需求。
导入与预处理过程的特点和挑战主要是导入的数据量大,每秒钟的导入量经常会达到百兆,甚至千兆级别。
统计/分析
统计与分析主要利用分布式数据库,或者分布式计算集群来对存储于其内的海量数据进行普通的分析和分类汇总等,以满足大多数常见的分析需求,在这方面,一些实时性需求会用到EMC 的GreenPlum、Oracle的Exadata,以及基于MySQL的列式存储Infobright等,而一些批处理,或者基于半结构化数据的需求可以使用Hadoop。
统计与分析这部分的主要特点和挑战是分析涉及的数据量大,其对系统资源,特别是I/O会有极大的占用。
挖掘
与前面统计和分析过程不同的是,数据挖掘一般没有什么预先设定好的主题,主要是在现有数据上面进行基于各种算法的计算,从而起到预测(Predict)的效果,从而实现一些高级别数据分析的需求。比较典型算法有用于聚类的K-Means、用于统计学习的SVM和用于分类的Naive Bayes,主要使用的工具有Hadoop的Mahout等。
该过程的特点和挑战主要是用于挖掘的算法很复杂,并且计算涉及的数据量和计算量都很大,还有,常用数据挖掘算法都以单线程为主。
‘贰’ 如何进行大数据分析及处理
1.可视化分析
大数据分析的使用者有大数据分析专家,同时还有普通用户,但是他们二者对于大数据分析最基本的要求就是可视化分析,因为可视化分析能够直观的呈现大数据特点,同时能够非常容易被读者所接受,就如同看图说话一样简单明了。
2. 数据挖掘算法
大数据分析的理论核心就是数据挖掘算法,各种数据挖掘的算法基于不同的数据类型和格式才能更加科学的呈现出数据本身具备的特点,也正是因为这些被全世界统计 学家所公认的各种统计方法(可以称之为真理)才能深入数据内部,挖掘出公认的价值。另外一个方面也是因为有这些数据挖掘的算法才能更快速的处理大数据,如果一个算法得花上好几年才能得出结论,那大数据的价值也就无从说起了。
3. 预测性分析大数据分析最终要的应用领域之一就是预测性分析,从大数据中挖掘出特点,通过科学的建立模型,之后便可以通过模型带入新的数据,从而预测未来的数据。
4. 语义引擎
非结构化数据的多元化给数据分析带来新的挑战,我们需要一套工具系统的去分析,提炼数据。语义引擎需要设计到有足够的人工智能以足以从数据中主动地提取信息。
5.数据质量和数据管理。 大数据分析离不开数据质量和数据管理,高质量的数据和有效的数据管理,无论是在学术研究还是在商业应用领域,都能够保证分析结果的真实和有价值。
大数据分析的基础就是以上五个方面,当然更加深入大数据分析的话,还有很多很多更加有特点的、更加深入的、更加专业的大数据分析方法。
‘叁’ 大数据时代带来的大变革 改变人们生活
大数据时代带来的大变革 改变人们生活
大数据时代的来临,带给我们众多的冲击,每个人都应当与时俱进、不断提升,放弃残缺的守旧思想,大胆接受新的挑战。
探讨大数据时代将给我们带来哪些变革,首先要搞清楚什么是大数据,其次,要厘清大数据会带来哪些变革,最后,要思考如何应对大数据时代的挑战。
什么是大数据?
国际数据公司定义了大数据的四大特征:海量的数据规模(vast)、快速的数据流转和动态的数据体系(velocity)、多样的数据类型(variety)和巨大的数据价值(value)。仅从海量的数据规模来看,全球IP流量达到1EB所需的时间,在2001年需要1年,在2013年仅需1天,到2016年则仅需半天。全球新产生的数据年增40%,全球信息总量每两年就可翻番。
而根据2012年互联网络数据中心发布的《数字宇宙2020》报告,2011年全球数据总量已达到1.87ZB(1ZB=10万亿亿字节),如果把这些数据刻成DVD,排起来的长度相当于从地球到月亮之间一个来回的距离,并且数据以每两年翻一番的速度飞快增长。预计到2020年,全球数据总量将达到35~40ZB,10年间将增长20倍以上。
需要强调的是:所谓大数据并不仅仅是指海量数据,而更多的是指这些数据都是非结构化的、残缺的、无法用传统的方法进行处理的数据。也正是因为应用了大数据技术,美国谷歌公司才能比政府的公共卫生部门早两周时间预告2009 年甲型H1N1流感的暴发。
厘清大数据带来了哪些变革
就像电力技术的应用不仅仅是发电、输电那么简单,而是引发了整个生产模式的变革一样,基于互联网技术而发展起来的“大数据”应用,将会对人们的生产过程和商品交换过程产生颠覆性影响,数据的挖掘和分析只是整个变革过程中的一个技术手段,而远非变革的全部。“大数据”的本质是基于互联网基础上的信息化应用,其真正的“魔力”在于信息化与工业化的融合,使工业制造的生产效率得到大规模提升。
简而言之,“大数据”并不能生产出新的物质产品,也不能创造出新的市场需求,但能够让生产力大幅提升。正如,《大数据时代:生活、工作与思维的大变革》作者肯尼思·库克耶和维克托·迈尔-舍恩伯格指出:数据的方式出现了3个变化:第一,人们处理的数据从样本数据变成全部数据;第二,由于是全样本数据,人们不得不接受数据的混杂性,而放弃对精确性的追求;第三,人类通过对大数据的处理,放弃对因果关系的渴求,转而关注相互联系。这一切代表着人类告别总是试图了解世界运转方式背后深层原因的态度,而走向仅仅需要弄清现象之间的联系以及利用这些信息来解决问题。
如何应对大数据带来的挑战
第一, 大数据将成为各类机构和组织,乃至国家层面重要的战略资源。
在未来一段时间内,大数据将成为提升机构和公司竞争力的有力武器。从某一层面来讲,企业与企业的竞争已经演变为数据的竞争,工业时代引以自豪的厂房与流水线,变成信息时代的服务器。阿里巴巴集团的服务器多达上万台,而谷歌的服务器超过了50万台。重视数据资源的搜集、挖掘、分享与利用,成为当务之急。
第二,大数据的公开与分享成为大势所趋,政府部门必须身先士卒。
2013年6月在英国北爱尔兰召开G8会议,签署了《开放数据宪章》,要求各国政府对数据分类,并且公开14类核心数据,包括:公司、犯罪与司法、地球观测、教育、能源与环境、财政与合同、地理空间、全球发展、治理问责与民主、保健、科学与研究、统计、社会流动性与福利和交通运输与基础设施。同年7月,我国国务院就要求推进9个重点领域信息公开工作。正如李克强总理所强调的,社会信用体系建设包括政务诚信、商务诚信、社会诚信的建设,而政务诚信是“三大诚信”体系建设的核心,政府言而有信,才能为企业经营作出良好示范。作为市场监督和管理者,政府应首当其冲推进政务公开,建设诚信政府。为此,国务院通过《社会信用体系建设规划纲要(2014~2020年)》,要求依法公开在行政管理中掌握的信用信息,提高决策透明度,以政务诚信示范引领全社会诚信建设。
第三,机构组织的变革与全球治理成为必然的选择。
在工业时代,以高度的专业分工形成的韦伯式官僚制组织形态,确实具有较高的效率。然而,这种专业化分工一旦走向极致,就容易出现分工过细、庞大臃肿、条块分割等弊端,无法有效应对新的挑战。大数据技术提供了一种解困之道:在管理的流程中,管理对象和事务产生的数据流只遵循数据本身性质和管理的要求,而不考虑专业分工上的区隔,顺应了全球治理的需要。
1990年,时任国际发展委员会主席勃兰特,首次提出“全球治理”的概念。所谓全球治理,指的是通过具有约束力的国际规制(regimes)和有效的国际合作,解决全球性的政治、经济、生态和安全问题,以维持正常的国际政治经济秩序。为了顺应全球治理的浪潮,我国应当构建自己的全球治理理论。深化对全球化和全球治理的研究,为世界贡献中国对全球治理的先进理念。
当然,构建我国最新的全球治理理论,当务之急是构建我们的国家治理理论,夯实基础。《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》指出,“全面深化改革的总目标是完善和发展中国特色社会主义制度,推进国家治理体系和治理能力现代化”。这充分体现了与时俱进的治理理念,切中了我们国家运行中的核心问题。
‘肆’ 大数据处理
大数据技术,就是从各种类型的数据中快速获得有价值信息的技术。大数据领域已经涌现出了大量新的技术,它们成为大数据采集、存储、处理和呈现的有力武器。
大数据处理关键技术一般包括:大数据采集、大数据预处理、大数据存储及管理、大数据分析及挖掘、大数据展现和应用(大数据检索、大数据可视化、大数据应用、大数据安全等)。
六、大数据展现与应用技术
大数据技术能够将隐藏于海量数据中的信息和知识挖掘出来,为人类的社会经济活动提供依据,从而提高各个领域的运行效率,大大提高整个社会经济的集约化程度。在我国,大数据将重点应用于以下三大领域:商业智能、政府决策、公共服务。例如:商业智能技术,政府决策技术,电信数据信息处理与挖掘技术,电网数据信息处理与挖掘技术,气象信息分析技术,环境监测技术,警务云应用系统(道路监控、视频监控、网络监控、智能交通、反电信诈骗、指挥调度等公安信息系统),大规模基因序列分析比对技术,Web信息挖掘技术,多媒体数据并行化处理技术,影视制作渲染技术,其他各种行业的云计算和海量数据处理应用技术等。
‘伍’ 大数据的处理流程包括了哪些环节
数据治理流程是从数据规划、数据采集、数据储存管理到数据应用整个流程的无序到有序的过程,也是标准化流程的构建过程。
根据每一个过程的特点,我们可以将数据治理流程总结为四个字,即“理”、“采”、“存”、“用”。
1.理:梳理业务流程,规划数据资源
对于企业来说,每天的实时数据都会超过TB级别,需要采集用户的哪些数据,这么多的数据放在哪里,如何放,以什么样的方式放?
这些问题都是需要事先进行规划的,需要有一套从无序变为有序的流程,这个过程需要跨部门的协作,包括了前端、后端、数据工程师、数据分析师、项目经理等角色的参与。
2.采:ETL采集、去重、脱敏、转换、关联、去除异常值
前后端将采集到的数据给到数据部门,数据部门通过ETL工具将数据从来源端经过抽取(extract)、转换(transform)、加载(load)至目的端的过程,目的是将散落和零乱的数据集中存储起来。
3.存:大数据高性能存储及管理
这么多的业务数据存在哪里?这需要有一高性能的大数据存储系统,在这套系统里面将数据进行分门别类放到其对应的库里面,为后续的管理及使用提供最大的便利。
4.用:即时查询、报表监控、智能分析、模型预测
数据的最终目的就是辅助业务进行决策,前面的几个流程都是为最终的查询、分析、监控做铺垫。
这个阶段就是数据分析师的主场,分析师们运用这些标准化的数据可以进行即时的查询、指标体系和报表体系的建立、业务问题的分析,甚至是模型的预测。
‘陆’ 如何进行大数据分析及处理
聚云化雨的处理方式
聚云:探码科技全面覆盖各类数据的处理应用。以数据为原料,通过网络数据采集、生产设备数据采集的方式将各种原始数据凝结成云,为客户打造强大的数据存储库;
化雨:利用模型算法和人工智能等技术对存储的数据进行计算整合让数据与算法产生质变反应化云为雨,让真正有价值的数据流动起来;
开渠引流,润物无声:将落下“雨水”汇合成数据湖泊,对数据进行标注与处理根据行业需求开渠引流,将一条一条的数据支流汇合集成数据应用中,为行业用户带来价值,做到春风化雨,润物无声。
‘柒’ 如何进行大数据处理
大数据处理之一:收集
大数据的收集是指运用多个数据库来接收发自客户端(Web、App或许传感器方式等)的 数据,而且用户能够经过这些数据库来进行简略的查询和处理作业,在大数据的收集进程中,其主要特色和应战是并发数高,因为同时有可能会有成千上万的用户 来进行拜访和操作
大数据处理之二:导入/预处理
虽然收集端本身会有许多数据库,但是假如要对这些海量数据进行有效的剖析,还是应该将这 些来自前端的数据导入到一个集中的大型分布式数据库,或许分布式存储集群,而且能够在导入基础上做一些简略的清洗和预处理作业。导入与预处理进程的特色和应战主要是导入的数据量大,每秒钟的导入量经常会到达百兆,甚至千兆等级。
大数据处理之三:核算/剖析
核算与剖析主要运用分布式数据库,或许分布式核算集群来对存储于其内的海量数据进行普通 的剖析和分类汇总等,以满足大多数常见的剖析需求,在这方面,一些实时性需求会用到EMC的GreenPlum、Oracle的Exadata,以及根据 MySQL的列式存储Infobright等,而一些批处理,或许根据半结构化数据的需求能够运用Hadoop。 核算与剖析这部分的主要特色和应战是剖析触及的数据量大,其对系统资源,特别是I/O会有极大的占用。
大数据处理之四:发掘
主要是在现有数据上面进行根据各种算法的核算,然后起到预测(Predict)的作用,然后实现一些高等级数据剖析的需求。主要运用的工具有Hadoop的Mahout等。该进程的特色和应战主要是用于发掘的算法很复杂,并 且核算触及的数据量和核算量都很大,常用数据发掘算法都以单线程为主。
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‘捌’ 大数据预处理有哪些技术及方法呢
1)数据清理
数据清理例程就是通过填写缺失值、光滑噪声数据、识别或者删除离群点,并且解决不一致性来进行“清理数据”。
2)数据集成
数据集成过程将来自多个数据源的数据集成到一起。
3)数据规约
数据规约是为了得到数据集的简化表示。数据规约包括维规约和数值规约。
4)数据变换
通过变换使用规范化、数据离散化和概念分层等方法,使得数据的挖掘可以在多个抽象层面上进行。数据变换操作是提升数据挖掘效果的附加预处理过程。
1)缺失值
对于缺失值的处理,一般是能补的就想办法把它补上,实在补不上的就丢弃处理。
通常的处理方法有:忽略元组、人工填写缺失值、使用一个全局变量填充缺失值、使用属性的中心度量填充缺失值、使用与给定元组属同一类的所有样本的属性均值或中位数、使用最可能的值填充缺失值。
2)噪声数据
噪声是被测量变量的随机误差或方差。去除噪声、使数据“光滑”的技术有分箱、回归、离群点分析等。
3)数据清理过程
这个环节主要包括数据预处理、清理方法、校验清理方法、执行清理工具及数据归档。
数据清理的原理是通过分析“无效数据”产生的原因和存在形式,利用现有的技术手段和方法去清理,将“无效数据”转化为满足数据质量或应用要求的数据,从而提高数据集的数据质量。
常用的工具有Excel、Access、SPSS Modeler、SAS、SPSS Statistics等。
4)模型构建数据统计分析
数据统计为模型构建提供基础,只有通过数据统计分析探索到了数据中隐藏的规律,深度学习才有意义,人工智能才有可能。
数据统计又包括数据分析与结果分析,基本的分析方法有:对比分析法、分组分析法、交叉分析法、因素分析法、结构分析法、漏斗图分析法、矩阵关联分析法、综合评价分析法等。
高级的分析方法有:主成分分析法、因子分析法、对应分析法、相关分析法、回归分析法、聚类分析法、判别分析法、时间序列等。这些类别并不是独一使用的,往往是混合使用的,然后再通过进一步的分析对比从中挑选某些组合模型。
5)数据可视化
数据可视化,就是通过一些可视化图形或者报表形式进行展示,增强对分析结果的理解。再针对结果进行进一步的数据再分析,使得整个业务环节形成闭环。只有闭环的数据才能真正发挥出深度学习的效用。