史上最系统的大数据挖掘技术及其应用介绍
数据挖掘领域十大经典算法以及适用领域

数据挖掘领域⼗⼤经典算法以及适⽤领域1.AdaboostAdaboost算法是⼀种提升⽅法,将多个弱分类器,组合成强分类器。
AdaBoost,是英⽂”Adaptive Boosting“(⾃适应增强)的缩写,由Yoav Freund和Robert Schapire在1995年提出。
它的⾃适应在于:前⼀个弱分类器分错的样本的权值(样本对应的权值)会得到加强,权值更新后的样本再次被⽤来训练下⼀个新的弱分类器。
在每轮训练中,⽤总体(样本总体)训练新的弱分类器,产⽣新的样本权值、该弱分类器的话语权,⼀直迭代直到达到预定的错误率或达到指定的最⼤迭代次数。
总体——样本——个体三者间的关系需要搞清除总体N。
样本:{ni}i从1到M。
个体:如n1=(1,2),样本n1中有两个个体。
算法原理(1)初始化训练数据(每个样本)的权值分布:如果有N个样本,则每⼀个训练的样本点最开始时都被赋予相同的权重:1/N。
(2)训练弱分类器。
具体训练过程中,如果某个样本已经被准确地分类,那么在构造下⼀个训练集中,它的权重就被降低;相反,如果某个样本点没有被准确地分类,那么它的权重就得到提⾼。
同时,得到弱分类器对应的话语权。
然后,更新权值后的样本集被⽤于训练下⼀个分类器,整个训练过程如此迭代地进⾏下去。
(3)将各个训练得到的弱分类器组合成强分类器。
各个弱分类器的训练过程结束后,分类误差率⼩的弱分类器的话语权较⼤,其在最终的分类函数中起着较⼤的决定作⽤,⽽分类误差率⼤的弱分类器的话语权较⼩,其在最终的分类函数中起着较⼩的决定作⽤。
换⾔之,误差率低的弱分类器在最终分类器中占的⽐例较⼤,反之较⼩。
优点(1)精度很⾼的分类器(2)提供的是框架,可以使⽤各种⽅法构建弱分类器(3)简单,不需要做特征筛选(4)不⽤担⼼过度拟合实际应⽤(1)⽤于⼆分类或多分类(2)特征选择(3)分类⼈物的baseline2.C4.5C4.5是决策树算法的⼀种。
决策树算法作为⼀种分类算法,⽬标就是将具有p维特征的n个样本分到c个类别中去。
数据挖掘的概念及应用

数据挖掘的概念及应用数据挖掘是指通过利用大规模数据集中的技术和工具,从中发现有意义、先前未知的模式、关联或知识的过程。
它涉及到多个学科领域,如统计学、机器学习、数据库管理等,并采用多种算法和技术,如聚类、分类、关联规则挖掘等,来发掘数据中的潜在模式和关系。
数据挖掘可以应用于多个领域,如市场营销、金融、医疗保健、社交网络分析等。
在市场营销领域,数据挖掘可以用于客户细分、购物篮分析、推荐系统和市场预测等。
通过对大量的客户数据进行分析,可以将客户划分为不同的细分市场,进而设计针对每个市场的定制化营销策略。
购物篮分析可以确定不同商品之间的关联性,从而可以进行交叉销售和促销活动。
推荐系统可以通过分析用户的购买历史或兴趣偏好,为用户提供个性化的推荐产品。
市场预测可以通过对过去的市场数据进行分析,预测出未来的市场趋势和需求。
在金融领域,数据挖掘可以用于信用评估、风险管理、银行客户分析等。
通过对客户的个人和财务信息进行分析,可以评估客户的信用风险,帮助金融机构做出贷款决策。
风险管理可以通过分析大量的金融数据,发现潜在的风险因素,并采取相应的风险控制措施。
银行客户分析可以帮助银行了解客户的需求和行为,从而提供更好的产品和服务。
在医疗保健领域,数据挖掘可以用于疾病预测、临床决策支持、医疗资源管理等。
通过对患者的病历数据进行分析,可以预测出潜在的疾病风险,帮助医生提前采取预防措施。
临床决策支持可以通过对大量的医疗文献和病例数据进行分析,为医生提供指导性的建议和决策支持。
医疗资源管理可以通过对医疗资源的使用情况进行分析,优化资源配置,提高医疗服务的效率和质量。
在社交网络分析领域,数据挖掘可以用于社交网络关系分析、社交媒体分析和舆情监测等。
通过对社交网络中的连接和交互数据进行分析,可以了解人际关系的形成和演化过程,从而预测出潜在的社交网络模式。
社交媒体分析可以通过对用户在社交媒体平台上的行为和言论进行分析,了解用户的兴趣偏好和社交行为模式,为企业提供更精准的广告投放和社交营销策略。
大数据分析和数据挖掘的技术与应用

大数据分析和数据挖掘的技术与应用随着互联网的发展和普及,数据的规模与数量呈现爆炸式增长。
从数百万条到上亿甚至上千亿条的数据已经成为常态。
在这些数据中,蕴含着很多有价值的信息。
但是由于数据的规模庞大,很难手动筛选出有用的内容。
因此,大数据分析和数据挖掘这两种技术应运而生。
大数据分析是指通过对海量数据的收集、存储、处理、分析和应用,以找出隐藏在数据内部的规律、趋势和机会的过程。
从原始数据到有效洞察的转化需要使用数据科学技术。
大数据分析已经被广泛应用于金融、医疗、电商、社交等不同领域,发挥了愈加重要的作用。
数据挖掘是一项从数据中提取出潜在信息、模式和关系的过程。
是从庞大数据中自动搜索存在于其中的关系和模式的过程。
数据挖掘基于大量的数据源,采用一系列计算机科学技术,提取和鉴别数据内部隐藏的模式、关系、趋势和规律等信息,从而发现各种潜在的问题。
大数据分析和数据挖掘的工作方式其实很类似。
但是其主要区别在于:·数据收集:大数据分析侧重于对所有相关数据收集,包括非结构化数据和结构化数据,而数据挖掘只收集特定数据源。
·数据分析目标:大数据分析需要事前确定分析目标,再收集数据分析。
数据挖掘则是在数据挖掘过程中随时调整分析目标。
·数据处理和分析:大数据分析需要面向各种处理工具和技术,最终呈现出来的是可视化和可交互的结果,以更好的展示数据内涵。
数据挖掘则是依靠算法对数据进行处理和分析。
最终生成统计模型或是数据集群。
大数据分析和数据挖掘价值不言而喻。
首先,通过这两种技术,可以快速精准的发现数据中的模式、规律、趋势和机遇,以制定更有效的应对策略。
在电子商务行业,通过数据分析和挖掘,商家可以迅速获得用户的消费行为,偏好以及产品评价等信息,从而实现“精准营销”,使广告成本更低、转化率更高,增加销售额。
在金融行业,通过机器学习,可以在客户还没有意识到自己有意向时,推荐相关的产品或教育他们更好的理财方式,此外也可以有效预防欺诈行为发生。
数据挖掘领域的十大经典算法原理及应用

数据挖掘领域的十大经典算法原理及应用数据挖掘是指从大量的数据中发现关联规则、分类模型、聚类模型等有用的信息的过程。
以下是数据挖掘领域的十大经典算法原理及应用:1. 决策树算法(Decision Tree)决策树是一种基于树形结构的分类模型,它通过构建树来将输入数据集划分为不同的类别。
决策树算法在金融风险评估、医疗诊断等领域有广泛应用。
2. 支持向量机算法(Support Vector Machine,SVM)支持向量机是一种二分类模型,其目标是在高维空间中找到一个最优的超平面,将不同类别的样本分离开来。
SVM在图像识别、文本分类等领域有广泛应用。
3. 神经网络算法(Neural Network)神经网络模拟人脑的工作原理,通过连接众多的神经元来完成学习和预测任务。
神经网络在图像处理、自然语言处理等领域有广泛应用。
4. 朴素贝叶斯算法(Naive Bayes)朴素贝叶斯算法是一种基于贝叶斯定理的统计分类方法,它假设所有特征之间相互独立,并通过计算后验概率来进行分类。
朴素贝叶斯在垃圾邮件过滤、文本分类等领域有广泛应用。
5. K均值聚类算法(K-means Clustering)K均值聚类是一种无监督学习算法,它通过将样本分成K个簇来实现数据的聚类。
K均值聚类在市场细分、客户群体分析等领域有广泛应用。
6. Apriori算法Apriori算法是一种频繁项集挖掘算法,它可以找出数据集中项之间的关联关系。
Apriori算法在购物篮分析、推荐系统等领域有广泛应用。
7. PageRank算法PageRank算法是一种用于网页排序的算法,它通过计算网页之间的链接关系来确定网页的重要性。
PageRank算法在引擎领域有广泛应用。
8. 随机森林算法(Random Forest)随机森林是一种集成学习算法,它通过构建多个决策树,并通过投票方式来进行分类或回归。
随机森林在金融风险评估、信用评分等领域有广泛应用。
9. AdaBoost算法AdaBoost是一种迭代的强学习算法,它通过调整样本权重来训练多个弱分类器,并通过加权投票方式来进行分类。
大数据分析和挖掘的方法和技术

大数据分析和挖掘的方法和技术大数据分析和挖掘是指通过对大规模、高速生成的数据进行收集、整理、分析和挖掘,从中提取出有价值的信息和知识的过程。
随着信息技术的发展和互联网的普及,大数据分析和挖掘的应用越来越广泛,涉及到各个领域,如金融、医疗、零售、交通等。
本文将介绍大数据分析和挖掘的方法和技术。
1.数据收集与清洗:数据收集是大数据分析和挖掘的第一步,需要收集到足够的数据量。
数据清洗是指对收集到的数据进行预处理,包括去除重复数据、处理缺失数据、数据转换等。
数据清洗对后续的分析和挖掘过程起到至关重要的作用,保证数据的准确性和完整性。
2. 数据存储与管理:大数据分析和挖掘需要处理海量的数据,因此需要使用分布式存储系统来存储和管理数据。
常见的分布式存储系统有Hadoop和Spark等。
这些系统可以将数据分散存储在多个节点上,提高数据的处理能力和可扩展性。
3.数据预处理:在进行大数据分析和挖掘之前,需要对数据进行预处理,包括数据清洗、数据变换和数据规约等。
数据变换是指对原始数据进行变换,以便更好地适应挖掘算法。
例如,对于文本数据,可以进行词袋模型或TF-IDF等转换。
数据规约是指对数据进行降维处理,以减少数据的复杂度和提高挖掘算法的效率。
4.数据分析与挖掘:数据分析和挖掘是大数据分析的核心环节,目的是从大数据中挖掘出有价值的模式、规律和知识。
常见的数据分析和挖掘方法包括统计分析、机器学习、数据挖掘和深度学习等。
通过这些方法,可以对数据进行分类、聚类、预测和关联分析等。
5.可视化与报告:大数据分析和挖掘的结果通常通过可视化和报告呈现,以便用户更好地理解和利用这些结果。
可视化可以通过图表、地图和仪表盘等形式展示数据分析和挖掘的结果。
报告可以将结果进行总结和解释,以便用户能够更好地理解数据的意义和应用。
6.故障检测与调优:大数据分析和挖掘的过程中,可能会遇到各种故障和性能问题。
因此,需要进行故障检测和调优。
故障检测是指识别和解决可能存在的错误和异常,以确保分析和挖掘的结果的准确性。
数据挖掘的概念与技术介绍

数据挖掘的概念与技术介绍数据挖掘的概念与技术介绍数据挖掘是指从大量的数据中发现隐藏在其中的有价值的信息、模式和规律的过程。
随着互联网时代的到来,越来越多的数据被收集和存储,数据挖掘成为了从这些海量数据中获取洞察和知识的重要工具。
本文将围绕数据挖掘的概念和技术展开讨论,帮助读者深入理解数据挖掘的核心要素和方法。
一、数据挖掘的概念1.1 数据挖掘的定义数据挖掘是一种通过自动或半自动的方式,从大量的数据中发现有用的信息、模式和规律的过程。
通过应用统计学、机器学习和人工智能等技术,数据挖掘可以帮助人们从数据中进行预测、分析和决策。
1.2 数据挖掘的目标数据挖掘的主要目标是从数据中发现隐藏的模式和规律,并将这些知识应用于实际问题的解决。
数据挖掘可以帮助企业提高市场营销的效果、改进产品设计、优化生产过程等。
数据挖掘也被广泛应用于科学研究、金融风险分析、医学诊断等领域。
1.3 数据挖掘的流程数据挖掘的流程通常包括数据收集、数据预处理、模型构建、模型评估和模型应用等步骤。
其中,数据预处理是数据挖掘流程中非常重要的一环,它包括数据清洗、数据集成、数据变换和数据规约等子任务。
二、数据挖掘的技术2.1 关联规则挖掘关联规则挖掘是数据挖掘的一个重要技术,它用于发现数据集中的项之间的关联关系。
通过挖掘关联规则,可以发现数据中隐藏的有用信息,如购物篮分析中的“啤酒和尿布”现象。
2.2 分类与回归分类与回归是数据挖掘中常用的技术,它们用于对数据进行分类或预测。
分类是指根据已有的样本数据,建立分类模型,然后将新的数据实例分到不同的类别中。
回归则是根据数据的特征和已知的输出值,建立回归模型,然后预测新的数据实例的输出值。
2.3 聚类分析聚类分析是一种将数据分成不同的类别或簇的技术。
通过发现数据之间的相似性,聚类可以帮助人们理解数据的内在结构和特点。
聚类分析在市场细分、社交网络分析等领域具有广泛的应用。
2.4 异常检测异常检测是指从数据中识别出与大多数数据显著不同的样本或模式。
数据挖掘的技术与方法

数据挖掘的技术与方法数据挖掘是一种从大规模的数据集中提取有价值的信息和知识的过程。
它涉及到多种技术和方法,以帮助我们在海量数据中发现隐藏的模式和规律。
本文将介绍数据挖掘的一些常见技术和方法。
一、聚类分析聚类分析是一种无监督学习方法,可将数据集中的对象分成不同的组或簇。
聚类算法尝试将相似的数据对象放入同一组,同时将不相似的对象分配到不同的组。
常见的聚类方法包括K均值聚类、层次聚类和密度聚类等。
K均值聚类是一种常用的聚类算法,它将数据通过计算样本之间的距离,将样本划分为K个簇。
其基本思想是将数据集中的样本划分为K个簇,使得簇内的样本相似度最大化,而簇间的样本相似度最小化。
二、分类分析分类分析是一种有监督学习方法,旨在根据已知的数据样本进行分类预测。
分类算法将已知类别的训练集输入模型,并根据训练集中的模式和规律进行分类。
常见的分类算法包括决策树、朴素贝叶斯和支持向量机等。
决策树是一种基于树状图模型的分类算法,它通过一系列的判断节点将数据集划分为不同的类别。
朴素贝叶斯是一种基于贝叶斯定理的分类算法,它假设各个特征之间相互独立。
支持向量机是一种基于最大间隔的分类算法,它通过寻找一个最优超平面,将不同的类别分开。
三、关联规则挖掘关联规则挖掘是一种用于识别数据项之间关联关系的方法。
它可以用于发现频繁项集以及项集之间的关联规则。
Apriori算法是一种常用的关联规则挖掘算法。
它基于候选项集的生成和剪枝,通过逐层扫描数据集来发现频繁项集。
同时,根据频繁项集可以生成关联规则,以揭示数据项之间的关联关系。
四、异常检测异常检测是一种用于识别与预期模式和行为不符的数据项或事件的方法。
异常检测可以帮助我们发现数据中的异常值、离群点或潜在的欺诈行为。
常见的异常检测算法包括基于统计学的方法、聚类方法和支持向量机等。
基于统计学的方法通过对数据进行概率分布建模,来识别与模型不符的数据项。
聚类方法通过将数据进行分组,并检测离群点所在的簇。
大数据的挖掘和分析技术及应用

大数据的挖掘和分析技术及应用随着信息时代的到来,人们逐渐意识到,数据不仅是一种产生、存储和传输的技术,更是一种能够解决问题、推动科技进步的资源。
而在大数据兴起的时代,数据分析已经成为一种重要的技能。
大数据的挖掘和分析技术不仅可以帮助企业进行市场分析、产品调研,还可以促进医疗、环保、交通等各行各业的发展。
I. 大数据挖掘技术大数据挖掘技术是指通过计算机技术和算法,从大数据中提取出有用的信息,例如数据模式、数据关联、数据聚类、数据分类等。
大数据挖掘的过程包括数据清洗、特征提取、模型构建、算法优化等步骤。
1.1 数据清洗数据清洗是大数据挖掘的第一步,也是非常重要的一步。
在大数据领域中,数据的来源、格式和规模都非常复杂,有时候还包含一些无用或不规则的数据。
在进行数据挖掘之前,需要对数据进行清洗和预处理,以确保数据准确性和完整性。
1.2 特征提取特征提取是将原始数据转化成可用于分析和建模的特征的过程。
对于特征提取,通常采用数据降维、特征选择等技术,可以大大减少特征的复杂度,提高算法的效率和准确性。
1.3 模型构建模型构建是指根据挖掘任务的不同,对数据进行合理的分类、聚类、预测、关联等算法的组合,构建出合适的数据挖掘模型。
1.4 算法优化算法优化是指根据特定的问题和实际情况对模型进行修正和优化。
优化算法可以大幅提高挖掘效率和准确性。
II. 大数据分析技术大数据分析技术是指通过对大数据的统计分析、数理建模、机器学习等方法,解析大量数据中的价值和规律,为企业和个人决策提供支持。
2.1 统计分析统计分析是大数据分析中使用最广泛的方法之一。
通过对数据的抽样、计数、描述、分布等统计方法,分析数据的趋势、变化、规律等。
2.2 数理建模数理建模是通过对现实问题建立数学模型,在模型的基础上进行模拟和预测的一种数学方法。
数理建模在大数据分析中得到了广泛的应用,如通过建立模型预测股票走势,物流配送等方面。
2.3 机器学习机器学习是一种人工智能的分支,是让计算机从已有的数据中学习,进而预测新数据的技术。
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史上最系统的大数据挖掘技术及其应用介绍从人类文明诞生的那一刻起,数据就伴随我们而生——人类交流信息所用的文字和语言,计量距离或数量使用的记号和图案,观察自然所积累和传承的经验等,都是数据构成的。
这些数据在百万年历史长河里,为人类文明的发展进化带来了难以估量的巨大价值。
自从人类发明了纸和笔,创造了数字、文字、几何技术后,数据有了更精确的描述和记录的方法,在此基础上催生出了数字、物理、化学,以及文学、艺术、管理等学科,我们今天所享受的现代文明,都深深的植根于数据技术。
随着互联网时代的大发展,数据记录逐步脱离了纸笔的限制,人类发明了廉价的硅晶半导体所蕴藏的秘密,大量的数据可以按0或1的二进制方式存储半导体材料内,它们的存储能力如此巨大,成本如此低廉,以至于以往被轻易忽略的数据都能被忠实的保存下来:我们每一下轻微的呼吸、每一次心脏的跳动、每一下鼠标的点击,企业里员工的每一次出勤、财务的每一笔账单、客户的每一个评论,包罗万象都能一一记录。
与此同时,数据的概念也在进一步拓宽。
传统的数据是指用数字或文字描述的内容,通称为结构化数据,而大数据时代涌现出了大量新型数据的、非结构化的数据。
例如人群之间看不见的社交关系(Social Relationships),移动设备发射的GPS位置,网络传播的图像、视频信号,可穿戴设备采集的健康数据等。
对这些各种各样的数据的采集、挖掘、运用,也是现代大数据挖掘的重要研究课题。
正在发生的大数据变革,恐怕是人类技术发展中最重要的话题之一,它冲击着许多主要的行业,包括零售业、服务业、电子商务和金融领域等,同时大数据技术也正在彻底的改变我们的日常生活。
如果把数据比作是矿石的话,大数据挖掘技术就是要从矿石中提炼出黄金,并形成各种精致的制成品发挥作用的过程。
它既能够通过移动应用和云服务追踪和提升个人的生活品质,也能为现代企业带来更高效和稳健的管理方式。
小到个人,大到企业和国家,大数据均是极度重要的一个议题,需要我们真正的深入理解它,因此本文将对大数据挖掘技术给出全景式的介绍,首先给出大数据的背景、原理和概念,然后阐述大数据挖掘的方法和步骤,再讲解大数据在企业应用中的方式和收益,最后分享大数据时代的产业状况,和我们面临的挑战与机遇。
2、大数据技术的背景、概念和意义2.1大数据的产生背景大数据热潮诞生的先决条件是计算机存储能力的迅速扩大和成本的一再降低。
得益于半导体技术在过去20年里持续快速的发展,今天我们用500元人民币就能轻松买到一块能装得下63万本《红楼梦》的1T 容量的移动硬盘;价值2000元的一块PC硬盘甚至能存储下全世界迄今为止所有的音乐内容。
在很多大型互联网公司里,拿一台较好配置的服务器,就可以一举装下美国国家图书馆里所有纸质书的内容——纵观整个人类文明发展史,今天人类拥有了史无前例的海量信息的存储能力,并且这个能力仍然在日新月异的向前发展着。
与此同时,人类创造数据的能力也同样在高速增长。
传统社会只有文人墨客、达官显贵才能青史上留下只言片语,而互联网时代里所有人都能轻松成为数据的生产者,例如Facebook上每月被用户分享500亿条新信息,全球的社交网络每天产生1亿张新照片。
能够产生和采集数据的方式也越来越多——电脑、手机、电视、汽车……一切都在大踏步的向“智能化”迈进。
我们对数据进行挖掘和处理的能力也遵照着“摩尔定律”在飞速的发展。
这些IT技术在数据产生、存储、挖掘、运用方面的逐步成熟,让数据驱动产生价值的门槛越来越低,终于大数据时代的脚步匆匆到来了。
2.2大数据的“4V”要素大数据(Big Data)概念最早的提出者是麦肯森咨询公司和IBM公司的科学家们。
在大数据的定义中,有如下“4V”要素是必须的:Volume, Variety, Velocity, Value,具体含义如下:图1:大数据的4V要素Volume:具备超出典型数据库软件收集、存储、管理和分析能力的数据集;Variety:具备多样性的,结构化、半结构化、非结构化等多种类型的数据形式;Velocity:具备快速、实时的数据处理能力;Value:具备从稀疏的数据中挖掘高价值内容的意义。
4V要素之间存在密切的关联关系:Volume是所有工作的基础,构建一个容量足够巨大的数据处理平台才能保证其上的应用;基于Volume 进一步有Variety,用于多样化数据的处理;Velocity保证了系统有实时数据处理的能力;最终的Value体现了数据所能发挥的价值,大数据最重要的并非“大”,也并非“数据”本身,而是人们如何认识和使用它,尽最大可能挖掘出其中价值,正所谓吹尽黄沙始见金。
2.3大数据价值企业信息化数据价值的最直观应用就是在企业管理里,这个过程和企业信息化的发展往往交织在一起。
在1980s年代及以前,企业的各类业务、财务数据都是通过账簿记录,这种方式查阅和统计的效率都很低,可靠性也不高。
从1990s 年代末开始,金融业、电信业、大型零售等行业企业率先将核心交易数据电子化,2000年以后随着IT技术的进步,越来越多的企业将信息化纳入议程,ERP(Enterprise Resource Planning)、MIS(Management Information System)系统蓬勃发展,设计、制造、进存销等业务管理逐步数据化,这些数据被大家意识到是企业最宝贵的资产,随之而起的统计报表技术也渐渐完善。
2010年以后,更多种类的数据,包括客户的浏览数据、反馈数据等在一些企业中也都开始记录并逐步进行个性化建模和分析,数据驱动的CRM(Customer Relationship Management)客户关系管理开始在精准运营和个性化服务方面崭露头角,基于数据分析的预测技术也逐步开始出现。
图2:数据价值的最直观应用就是在企业管理里从过去到未来,数据的价值在一点一滴的凸显,注意这个过程是动态变化的,十年以前的大数据在如今看来根本不算很大;而同样的,今天的大数据在若干年后也将不再被认为是大数据。
数据容量、速度、多样性、复杂度方面在今天来看无法想象的事情,几年之后都将完全被颠覆;唯一不变的,是对数据的思考和分析的方法,和利用数据来产生附加价值的出发点。
3、大数据挖掘的方法、流程和场景3.1大数据采集的特点大数据应用的第一步就是采集数据。
巧妇难为无米之炊,数据采集的完整性、准确性,决定了数据应用是否能真实可靠的发挥作用。
大数据时代的数据采集有如下三个特点:1)数据采集以自动化手段为主,要尽量摆脱人工录入的方式;2)采集内容以全量采集为主,要摆脱对数据进行采样的方式;3)采集方式多样化、内容丰富化,摆脱以往只采集基本数据的方式。
从采集数据的类型上看,不仅要涵盖基础的结构化交易数据,还将逐步包括半结构化的用户行为数据,网状的社交关系数据,文本或音频类型的用户意见和反馈数据,设备和传感器采集的周期性数据,网络爬虫获取的互联网数据,以及未来越来越多有潜在意义的各类数据。
3.2常见数据采集技术传统的数据采集方法包括人工录入、调查问卷、电话随访等方式,大数据时代到来后,一个突出的变化是数据采集的方法有了质的飞跃,下面所介绍的数据采集方式的突破直接改变着大数据应用的场景。
移动互联网的兴起让面向移动设备的数据采集技术有了迅速发展,目前使用最多的常称为Android或iOS的采集SDK(Software Develop Kit),这种技术能帮助统计APP的基础数据,包括用户数、活跃情况、流失比例、使用时长等;用户的位置、安装列表、通讯情况等通过授权也可以采集。
网络爬虫是另一类广泛使用的互联网采集技术,常被用于进行大规模全网信息采集、舆情监控、竞品分析等领域。
图3:移动互联网和可穿戴传感器等新型数据采集技术蓬勃发展物联网也和大数据息息相关,因为物联网的关键技术之一是无线射频标签(RFID):当安装有RFID微型标签的读卡器在近距离发出信号时,带有RFID的物品能自动返回其唯一的序列号,这样就能实现自动大批量辨识物品信息的工作。
RFID技术解决了物品信息与互联网实现自动连接的问题,结合后续的大数据挖掘工作,能发挥其强大的威力。
在工业制造业里,传感器(Sensor)是另一类常见的大数据采集装置,它能将测量到的信息按一定规律变换为电信号输出,通常用于自动检测和控制等环节。
传感器的种类极为丰富:大到机械设备、汽车、飞机、建筑物,小到一部智能手机、一个智能设备,都可以安装很多种传感器,传递温度、压力、位置、位移、光敏、距离、化学感应、生物、磁场等各类信号。
未来携带传感器+大数据平台的智能设备将越来越多,基于传感器数据的大数据应用才刚刚起步,如智能医疗,智慧城市等,这方面有着广阔的前景。
3.3 数据存储技术的发展和演进传统企业信息化系统采用关系数据库来进行数据存储,其中规模较大的通常被称为“数据集市”(Data Mart)。
随着采集数据的种类越来越多,部分行业领先的公司看到了把不同数据集市集中到一个大系统中的价值,这个大系统称为企业级数据仓库(Enterprise Data Warehouse,EDW),由专门的数据团队(或称为数据中心)负责集中式的数据管理和维护。
图4:企业数据中心是各类数据业务的集中管理者随着数据量的惊人增长,已经使用了20余年的传统数据库再也无法支撑起新的存储需求了,所以被Google称为Big Table和GFS的新型存储技术在过去的几年里被发明出来,并在行业中广泛应用,这些技术通过自动调配上万台服务器协同工作,能完成高性能和高可靠的数据存储任务,为大数据的运用铺平了道路。
3.4 云计算与大数据云计算可谓是大数据的最好载体。
由于大数据存储和运算非常复杂,传统企业在运作时需要投入很高的人力物力,因此把涉及存储运算的基础设施抽象和独立出来,形成的专门性服务称为云计算(Cloud Computing)。
云计算就好比大数据时代的“电”,大数据系统则是“家用电器”——云计算注重服务的通用性,大数据关注实际的用途和效果。
云计算服务分为两大类:公有云和私有云。
公有云是在开放网络中为客户提供服务,用户并不完全拥有云资源。
私有云是为特定客户单独使用而构建的,独占使用的服务资源。
使用公有云,相当于通过一根电线接入供电网;使用私有云,相当于在家里安装了一台发电机。
云计算的出现大大降低了大数据应用的门槛,未来无论是企业还是个人应用,采用云计算作为载体,大数据作为上层应用的方式将是最优的发展方向。
3.5 大数据挖掘原理和技术生态在解决了大数据采集、存储的问题后,最重要的环节是大数据挖掘技术。
著名的Map-Reduce 的计算框架很好的解决了大数据挖掘的性能问题,被产业界广泛使用,基于Map-Reduce原理最为知名的开源实现方案称为Hadoop。