㈠ 大数据存储技术都有哪些
1. 数据采集:在大数据的生命周期中,数据采集是第一个环节。按照MapRece应用系统的分类,大数据采集主要来自四个来源:管理信息系统、web信息系统、物理信息系统和科学实验系统。
2. 数据访问:大数据的存储和删除采用不同的技术路线,大致可分为三类。第一类主要面向大规模结构化数据。第二类主要面向半结构化和非结构化数据。第三类是面对结构化和非结构化的混合大数据,
3。基础设施:云存储、分布式文件存储等。数据处理:对于收集到的不同数据集,可能会有不同的结构和模式,如文件、XML树、关系表等,表现出数据的异构性。对于多个异构数据集,需要进行进一步的集成或集成处理。在对不同数据集的数据进行收集、排序、清理和转换后,生成一个新的数据集,为后续的查询和分析处理提供统一的数据视图。
5. 统计分析:假设检验、显着性检验、差异分析、相关分析、t检验、方差分析、卡方分析、偏相关分析、距离分析、回归分析、简单回归分析、多元回归分析、逐步回归、回归预测、残差分析,岭回归、logistic回归、曲线估计、因子分析、聚类分析、主成分分析等方法介绍了聚类分析、因子分析、快速聚类与聚类、判别分析、对应分析等方法,多元对应分析(最优尺度分析)、bootstrap技术等。
6. 数据挖掘:目前需要改进现有的数据挖掘和机器学习技术;开发数据网络挖掘、特殊群挖掘、图挖掘等新的数据挖掘技术;突破基于对象的数据连接、相似性连接等大数据融合技术;突破面向领域的大数据挖掘技术如用户兴趣分析、网络行为分析、情感语义分析等挖掘技术。
7. 模型预测:预测模型、机器学习、建模与仿真。
8. 结果:云计算、标签云、关系图等。
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㈡ 请问大数据的关键技术有哪些
分布式计算,非结构化数据库,分类、聚类等算法。
大数据包括结构化、半结构化和非结构化数据,非结构化数据越来越成为数据的主要部分。据IDC的调查报告显示:企业中80%的数据都是非结构化数据,这些数据每年都按指数增长60%。
(2)al大数据存储应用技术扩展阅读:
大数据(Big data)通常用来形容一个公司创造的大量非结构化数据和半结构化数据,这些数据在下载到关系型数据库用于分析时会花费过多时间和金钱。
大数据分析常和云计算联系到一起,因为实时的大型数据集分析需要像MapRece一样的框架来向数十、数百或甚至数千的电脑分配工作。
大数据需要特殊的技术,以有效地处理大量的容忍经过时间内的数据。适用于大数据的技术,包括大规模并行处理(MPP)数据库、数据挖掘、分布式文件系统、分布式数据库、云计算平台、互联网和可扩展的存储系统。
㈢ 大数据技术有哪些
大数据技术是指大数据的应用技术,涵盖各类大数据平台、大数据指数体系等大数据应用技术。大数据是指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合。是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。
大数据技术能够处理比较大的数据量。其次,能对不同类型的数据进行处理。大数据技术不仅仅对一些大量的、简单的数据能够进行处理,通能够处理一些复杂的数据,例如,文本数据、声音数据以及图像数据等等。
另外,大数据技术的应用具有密度低和价值大的效果。一些零散的,各种类型的数据,如果不能在短时间内分析出来信息所表达的含义,那么可以利用大数据分析技术,将信息中潜藏的价值挖掘出来,以便于工作研究或者其他用途的使用,便于政务的便捷化和深层次化。
大数据技术有哪些
跨粒度计算(In-DatabaseComputing)
Z-Suite支持各种常见的汇总,还支持几乎全部的专业统计函数。得益于跨粒度计算技术,Z-Suite数据分析引擎将找寻出最优化的计算方案,继而把所有开销较大的、昂贵的计算都移动到数据存储的地方直接计算,我们称之为库内计算(In-Database)。这一技术大大减少了数据移动,降低了通讯负担,保证了高性能数据分析。
并行计算(MPP Computing)
Z-Suite是基于MPP架构的商业智能平台,她能够把计算分布到多个计算节点,再在指定节点将计算结果汇总输出。Z-Suite能够充分利用各种计算和存储资源,不管是服务器还是普通的PC,她对网络条件也没有严苛的要求。作为横向扩展的大数据平台,Z-Suite能够充分发挥各个节点的计算能力,轻松实现针对TB/PB级数据分析的秒级响应。
列存储 (Column-Based)
Z-Suite是列存储的。基于列存储的数据集市,不读取无关数据,能降低读写开销,同时提高I/O 的效率,从而大大提高查询性能。另外,列存储能够更好地压缩数据,一般压缩比在5 -10倍之间,这样一来,数据占有空间降低到传统存储的1/5到1/10 。良好的数据压缩技术,节省了存储设备和内存的开销,却大大了提升计算性能。
内存计算
得益于列存储技术和并行计算技术,Z-Suite能够大大压缩数据,并同时利用多个节点的计算能力和内存容量。一般地,内存访问速度比磁盘访问速度要快几百倍甚至上千倍。通过内存计算,CPU直接从内存而非磁盘上读取数据并对数据进行计算。内存计算是对传统数据处理方式的一种加速,是实现大数据分析的关键应用技术。
㈣ 传统大数据存储的架构有哪些各有什么特点
数据时代,移动互联、社交网络、数据分析、云服务等应用的迅速普及,对数据中心提出革命性的需求,存储基础架构已经成为IT核心之一。政府、军队军工、科研院所、航空航天、大型商业连锁、医疗、金融、新媒体、广电等各个领域新兴应用层出不穷。数据的价值日益凸显,数据已经成为不可或缺的资产。作为数据载体和驱动力量,存储系统成为大数据基础架构中最为关键的核心。
传统的数据中心无论是在性能、效率,还是在投资收益、安全,已经远远不能满足新兴应用的需求,数据中心业务急需新型大数据处理中心来支撑。除了传统的高可靠、高冗余、绿色节能之外,新型的大数据中心还需具备虚拟化、模块化、弹性扩展、自动化等一系列特征,才能满足具备大数据特征的应用需求。这些史无前例的需求,让存储系统的架构和功能都发生了前所未有的变化。
基于大数据应用需求,“应用定义存储”概念被提出。存储系统作为数据中心最核心的数据基础,不再仅是传统分散的、单一的底层设备。除了要具备高性能、高安全、高可靠等特征之外,还要有虚拟化、并行分布、自动分层、弹性扩展、异构资源整合、全局缓存加速等多方面的特点,才能满足具备大数据特征的业务应用需求。
尤其在云安防概念被热炒的时代,随着高清技术的普及,720P、1080P随处可见,智能和高清的双向需求、动辄500W、800W甚至上千万更高分辨率的摄像机面市,大数据对存储设备的容量、读写性能、可靠性、扩展性等都提出了更高的要求,需要充分考虑功能集成度、数据安全性、数据稳定性,系统可扩展性、性能及成本各方面因素。
目前市场上的存储架构如下:
(1)基于嵌入式架构的存储系统
节点NVR架构主要面向小型高清监控系统,高清前端数量一般在几十路以内。系统建设中没有大型的存储监控中心机房,存储容量相对较小,用户体验度、系统功能集成度要求较高。在市场应用层面,超市、店铺、小型企业、政法行业中基本管理单元等应用较为广泛。
(2)基于X86架构的存储系统
平台SAN架构主要面向中大型高清监控系统,前端路数成百上千甚至上万。一般多采用IPSAN或FCSAN搭建高清视频存储系统。作为监控平台的重要组成部分,前端监控数据通过录像存储管理模块存储到SAN中。
此种架构接入高清前端路数相对节点NVR有了较高提升,具备快捷便利的可扩展性,技术成熟。对于IPSAN而言,虽然在ISCSI环节数据并发读写传输速率有所消耗,但其凭借扩展性良好、硬件平台通用、海量数据可充分共享等优点,仍然得到很多客户的青睐。FCSAN在行业用户、封闭存储系统中应用较多,比如县级或地级市高清监控项目,大数据量的并发读写对千兆网络交换提出了较大的挑战,但应用FCSAN构建相对独立的存储子系统,可以有效解决上述问题。
面对视频监控系统大文件、随机读写的特点,平台SAN架构系统不同存储单元之间的数据共享冗余方面还有待提高;从高性能服务器转发视频数据到存储空间的策略,从系统架构而言也增加了隐患故障点、ISCSI带宽瓶颈导致无法充分利用硬件数据并发性能、接入前端数据较少。上述问题催生了平台NVR架构解决方案。
该方案在系统架构上省去了存储服务器,消除了上文提到的性能瓶颈和单点故障隐患。大幅度提高存储系统的写入和检索速度;同时也彻底消除了传统文件系统由于供电和网络的不稳定带来的文件系统损坏等问题。
平台NVR中存储的数据可同时供多个客户端随时查询,点播,当用户需要查看多个已保存的视频监控数据时,可通过授权的视频监控客户端直接查询并点播相应位置的视频监控数据进行历史图像的查看。由于数据管理服务器具有监控系统所有监控点的录像文件的索引,因此通过平台CMS授权,视频监控客户端可以查询并点播整个监控系统上所有监控点的数据,这个过程对用户而言也是透明的。
(3)基于云技术的存储方案
当前,安防行业可谓“云”山“物”罩。随着视频监控的高清化和网络化,存储和管理的视频数据量已有海量之势,云存储技术是突破IP高清监控存储瓶颈的重要手段。云存储作为一种服务,在未来安防监控行业有着可观的应用前景。
与传统存储设备不同,云存储不仅是一个硬件,而是一个由网络设备、存储设备、服务器、软件、接入网络、用户访问接口以及客户端程序等多个部分构成的复杂系统。该系统以存储设备为核心,通过应用层软件对外提供数据存储和业务服务。
一般分为存储层、基础管理层、应用接口层以及访问层。存储层是云存储系统的基础,由存储设备(满足FC协议、iSCSI协议、NAS协议等)构成。基础管理层是云存储系统的核心,其担负着存储设备间协同工作,数据加密,分发以及容灾备份等工作。应用接口层是系统中根据用户需求来开发的部分,根据不同的业务类型,可以开发出不同的应用服务接口。访问层指授权用户通过应用接口来登录、享受云服务。其主要优势在于:硬件冗余、节能环保、系统升级不会影响存储服务、海量并行扩容、强大的负载均衡功能、统一管理、统一向外提供服务,管理效率高,云存储系统从系统架构、文件结构、高速缓存等方面入手,针对监控应用进行了优化设计。数据传输可采用流方式,底层采用突破传统文件系统限制的流媒体数据结构,大幅提高了系统性能。
高清监控存储是一种大码流多并发写为主的存储应用,对性能、并发性和稳定性等方面有很高的要求。该存储解决方案采用独特的大缓存顺序化算法,把多路随机并发访问变为顺序访问,解决了硬盘磁头因频繁寻道而导致的性能迅速下降和硬盘寿命缩短的问题。
针对系统中会产生PB级海量监控数据,存储设备的数量达数十台上百台,因此管理方式的科学高效显得十分重要。云存储可提供基于集群管理技术的多设备集中管理工具,具有设备集中监控、集群管理、系统软硬件运行状态的监控、主动报警,图像化系统检测等功能。在海量视频存储检索应用中,检索性能尤为重要。传统文件系统中,文件检索采用的是“目录-》子目录-》文件-》定位”的检索步骤,在海量数据的高清视频监控,目录和文件数量十分可观,这种检索模式的效率就会大打折扣。采用序号文件定位可以有效解决该问题。
云存储可以提供非常高的的系统冗余和安全性。当在线存储系统出现故障后,热备机可以立即接替服务,当故障恢复时,服务和数据回迁;若故障机数据需要调用,可以将故障机的磁盘插入到冷备机中,实现所有数据的立即可用。
对于高清监控系统,随着监控前端的增加和存储时间的延长,扩展能力十分重要。市场中已有友商可提供单纯针对容量的扩展柜扩展模式和性能容量同步线性扩展的堆叠扩展模式。
云存储系统除上述优点之外,在平台对接整合、业务流程梳理、视频数据智能分析深度挖掘及成本方面都将面临挑战。承建大型系统、构建云存储的商业模式也亟待创新。受限于宽带网络、web2.0技术、应用存储技术、文件系统、P2P、数据压缩、CDN技术、虚拟化技术等的发展,未来云存储还有很长的路要走。
㈤ 大数据处理的五大关键技术及其应用
作者 | 网络大数据
来源 | 产业智能官
数据处理是对纷繁复杂的海量数据价值的提炼,而其中最有价值的地方在于预测性分析,即可以通过数据可视化、统计模式识别、数据描述等数据挖掘形式帮助数据科学家更好的理解数据,根据数据挖掘的结果得出预测性决策。其中主要工作环节包括:
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)。一、大数据采集技术
数据是指通过RFID射频数据、传感器数据、社交网络交互数据及移动互联网数据等方式获得的各种类型的结构化、半结构化(或称之为弱结构化)及非结构化的海量数据,是大数据知识服务模型的根本。重点要突破分布式高速高可靠数据爬取或采集、高速数据全映像等大数据收集技术;突破高速数据解析、转换与装载等大数据整合技术;设计质量评估模型,开发数据质量技术。
大数据采集一般分为:
大数据智能感知层:主要包括数据传感体系、网络通信体系、传感适配体系、智能识别体系及软硬件资源接入系统,实现对结构化、半结构化、非结构化的海量数据的智能化识别、定位、跟踪、接入、传输、信号转换、监控、初步处理和管理等。必须着重攻克针对大数据源的智能识别、感知、适配、传输、接入等技术。
基础支撑层:提供大数据服务平台所需的虚拟服务器,结构化、半结构化及非结构化数据的数据库及物联网络资源等基础支撑环境。重点攻克分布式虚拟存储技术,大数据获取、存储、组织、分析和决策操作的可视化接口技术,大数据的网络传输与压缩技术,大数据隐私保护技术等。
二、大数据预处理技术
完成对已接收数据的辨析、抽取、清洗等操作。
抽取:因获取的数据可能具有多种结构和类型,数据抽取过程可以帮助我们将这些复杂的数据转化为单一的或者便于处理的构型,以达到快速分析处理的目的。
清洗:对于大数据,并不全是有价值的,有些数据并不是我们所关心的内容,而另一些数据则是完全错误的干扰项,因此要对数据通过过滤“去噪”从而提取出有效数据。
三、大数据存储及管理技术
大数据存储与管理要用存储器把采集到的数据存储起来,建立相应的数据库,并进行管理和调用。重点解决复杂结构化、半结构化和非结构化大数据管理与处理技术。主要解决大数据的可存储、可表示、可处理、可靠性及有效传输等几个关键问题。开发可靠的分布式文件系统(DFS)、能效优化的存储、计算融入存储、大数据的去冗余及高效低成本的大数据存储技术;突破分布式非关系型大数据管理与处理技术,异构数据的数据融合技术,数据组织技术,研究大数据建模技术;突破大数据索引技术;突破大数据移动、备份、复制等技术;开发大数据可视化技术。
开发新型数据库技术,数据库分为关系型数据库、非关系型数据库以及数据库缓存系统。其中,非关系型数据库主要指的是NoSQL数据库,分为:键值数据库、列存数据库、图存数据库以及文档数据库等类型。关系型数据库包含了传统关系数据库系统以及NewSQL数据库。
开发大数据安全技术:改进数据销毁、透明加解密、分布式访问控制、数据审计等技术;突破隐私保护和推理控制、数据真伪识别和取证、数据持有完整性验证等技术。
四、大数据分析及挖掘技术
大数据分析技术:改进已有数据挖掘和机器学习技术;开发数据网络挖掘、特异群组挖掘、图挖掘等新型数据挖掘技术;突破基于对象的数据连接、相似性连接等大数据融合技术;突破用户兴趣分析、网络行为分析、情感语义分析等面向领域的大数据挖掘技术。
数据挖掘就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中,提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。
数据挖掘涉及的技术方法很多,有多种分类法。根据挖掘任务可分为分类或预测模型发现、数据总结、聚类、关联规则发现、序列模式发现、依赖关系或依赖模型发现、异常和趋势发现等等;根据挖掘对象可分为关系数据库、面向对象数据库、空间数据库、时态数据库、文本数据源、多媒体数据库、异质数据库、遗产数据库以及环球网Web;根据挖掘方法分,可粗分为:机器学习方法、统计方法、神经网络方法和数据库方法。
机器学习中,可细分为归纳学习方法(决策树、规则归纳等)、基于范例学习、遗传算法等。统计方法中,可细分为:回归分析(多元回归、自回归等)、判别分析(贝叶斯判别、费歇尔判别、非参数判别等)、聚类分析(系统聚类、动态聚类等)、探索性分析(主元分析法、相关分析法等)等。神经网络方法中,可细分为:前向神经网络(BP算法等)、自组织神经网络(自组织特征映射、竞争学习等)等。数据库方法主要是多维数据分析或OLAP方法,另外还有面向属性的归纳方法。
数据挖掘主要过程是:根据分析挖掘目标,从数据库中把数据提取出来,然后经过ETL组织成适合分析挖掘算法使用宽表,然后利用数据挖掘软件进行挖掘。传统的数据挖掘软件,一般只能支持在单机上进行小规模数据处理,受此限制传统数据分析挖掘一般会采用抽样方式来减少数据分析规模。
数据挖掘的计算复杂度和灵活度远远超过前两类需求。一是由于数据挖掘问题开放性,导致数据挖掘会涉及大量衍生变量计算,衍生变量多变导致数据预处理计算复杂性;二是很多数据挖掘算法本身就比较复杂,计算量就很大,特别是大量机器学习算法,都是迭代计算,需要通过多次迭代来求最优解,例如K-means聚类算法、PageRank算法等。
从挖掘任务和挖掘方法的角度,着重突破:
可视化分析。数据可视化无论对于普通用户或是数据分析专家,都是最基本的功能。数据图像化可以让数据自己说话,让用户直观的感受到结果。 数据挖掘算法。图像化是将机器语言翻译给人看,而数据挖掘就是机器的母语。分割、集群、孤立点分析还有各种各样五花八门的算法让我们精炼数据,挖掘价值。这些算法一定要能够应付大数据的量,同时还具有很高的处理速度。 预测性分析。预测性分析可以让分析师根据图像化分析和数据挖掘的结果做出一些前瞻性判断。 语义引擎。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。语言处理技术包括机器翻译、情感分析、舆情分析、智能输入、问答系统等。 数据质量和数据管理。数据质量与管理是管理的最佳实践,透过标准化流程和机器对数据进行处理可以确保获得一个预设质量的分析结果。预测分析成功的7个秘诀
预测未来一直是一个冒险的命题。幸运的是,预测分析技术的出现使得用户能够基于历史数据和分析技术(如统计建模和机器学习)预测未来的结果,这使得预测结果和趋势变得比过去几年更加可靠。
尽管如此,与任何新兴技术一样,想要充分发挥预测分析的潜力也是很难的。而可能使挑战变得更加复杂的是,由不完善的策略或预测分析工具的误用导致的不准确或误导性的结果可能在几周、几个月甚至几年内才会显现出来。
预测分析有可能彻底改变许多的行业和业务,包括零售、制造、供应链、网络管理、金融服务和医疗保健。AI网络技术公司Mist Systems的联合创始人、首席技术官Bob fridy预测:“深度学习和预测性AI分析技术将会改变我们社会的所有部分,就像十年来互联网和蜂窝技术所带来的转变一样。”。
这里有七个建议,旨在帮助您的组织充分利用其预测分析计划。
1.能够访问高质量、易于理解的数据
预测分析应用程序需要大量数据,并依赖于通过反馈循环提供的信息来不断改进。全球IT解决方案和服务提供商Infotech的首席数据和分析官Soumendra Mohanty评论道:“数据和预测分析之间是相互促进的关系。”
了解流入预测分析模型的数据类型非常重要。“一个人身上会有什么样的数据?” Eric Feigl - Ding问道,他是流行病学家、营养学家和健康经济学家,目前是哈佛陈氏公共卫生学院的访问科学家。“是每天都在Facebook和谷歌上收集的实时数据,还是难以访问的医疗记录所需的医疗数据?”为了做出准确的预测,模型需要被设计成能够处理它所吸收的特定类型的数据。
简单地将大量数据扔向计算资源的预测建模工作注定会失败。“由于存在大量数据,而其中大部分数据可能与特定问题无关,只是在给定样本中可能存在相关关系,”FactSet投资组合管理和交易解决方案副总裁兼研究主管Henri Waelbroeck解释道,FactSet是一家金融数据和软件公司。“如果不了解产生数据的过程,一个在有偏见的数据上训练的模型可能是完全错误的。”
2.找到合适的模式
SAP高级分析产品经理Richard Mooney指出,每个人都痴迷于算法,但是算法必须和输入到算法中的数据一样好。“如果找不到适合的模式,那么他们就毫无用处,”他写道。“大多数数据集都有其隐藏的模式。”
模式通常以两种方式隐藏:
模式位于两列之间的关系中。例如,可以通过即将进行的交易的截止日期信息与相关的电子邮件开盘价数据进行比较来发现一种模式。Mooney说:“如果交易即将结束,电子邮件的公开率应该会大幅提高,因为买方会有很多人需要阅读并审查合同。”
模式显示了变量随时间变化的关系。“以上面的例子为例,了解客户打开了200次电子邮件并不像知道他们在上周打开了175次那样有用,”Mooney说。
3 .专注于可管理的任务,这些任务可能会带来积极的投资回报
纽约理工学院的分析和商业智能主任Michael Urmeneta称:“如今,人们很想把机器学习算法应用到海量数据上,以期获得更深刻的见解。”他说,这种方法的问题在于,它就像试图一次治愈所有形式的癌症一样。Urmeneta解释说:“这会导致问题太大,数据太乱——没有足够的资金和足够的支持。这样是不可能获得成功的。”
而当任务相对集中时,成功的可能性就会大得多。Urmeneta指出:“如果有问题的话,我们很可能会接触到那些能够理解复杂关系的专家” 。“这样,我们就很可能会有更清晰或更好理解的数据来进行处理。”
4.使用正确的方法来完成工作
好消息是,几乎有无数的方法可以用来生成精确的预测分析。然而,这也是个坏消息。芝加哥大学NORC (前国家意见研究中心)的行为、经济分析和决策实践主任Angela Fontes说:“每天都有新的、热门的分析方法出现,使用新方法很容易让人兴奋”。“然而,根据我的经验,最成功的项目是那些真正深入思考分析结果并让其指导他们选择方法的项目——即使最合适的方法并不是最性感、最新的方法。”
罗切斯特理工学院计算机工程系主任、副教授shanchie Jay Yang建议说:“用户必须谨慎选择适合他们需求的方法”。“必须拥有一种高效且可解释的技术,一种可以利用序列数据、时间数据的统计特性,然后将其外推到最有可能的未来,”Yang说。
5.用精确定义的目标构建模型
这似乎是显而易见的,但许多预测分析项目开始时的目标是构建一个宏伟的模型,却没有一个明确的最终使用计划。“有很多很棒的模型从来没有被人使用过,因为没有人知道如何使用这些模型来实现或提供价值,”汽车、保险和碰撞修复行业的SaaS提供商CCC信息服务公司的产品管理高级副总裁Jason Verlen评论道。
对此,Fontes也表示同意。“使用正确的工具肯定会确保我们从分析中得到想要的结果……”因为这迫使我们必须对自己的目标非常清楚,”她解释道。“如果我们不清楚分析的目标,就永远也不可能真正得到我们想要的东西。”
6.在IT和相关业务部门之间建立密切的合作关系
在业务和技术组织之间建立牢固的合作伙伴关系是至关重要的。客户体验技术提供商Genesys的人工智能产品管理副总裁Paul lasserr说:“你应该能够理解新技术如何应对业务挑战或改善现有的业务环境。”然后,一旦设置了目标,就可以在一个限定范围的应用程序中测试模型,以确定解决方案是否真正提供了所需的价值。
7.不要被设计不良的模型误导
模型是由人设计的,所以它们经常包含着潜在的缺陷。错误的模型或使用不正确或不当的数据构建的模型很容易产生误导,在极端情况下,甚至会产生完全错误的预测。
没有实现适当随机化的选择偏差会混淆预测。例如,在一项假设的减肥研究中,可能有50%的参与者选择退出后续的体重测量。然而,那些中途退出的人与留下来的人有着不同的体重轨迹。这使得分析变得复杂,因为在这样的研究中,那些坚持参加这个项目的人通常是那些真正减肥的人。另一方面,戒烟者通常是那些很少或根本没有减肥经历的人。因此,虽然减肥在整个世界都是具有因果性和可预测性的,但在一个有50%退出率的有限数据库中,实际的减肥结果可能会被隐藏起来。
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。
㈥ 大数据存储与应用特点及技术路线分析
大数据存储与应用特点及技术路线分析
大数据时代,数据呈爆炸式增长。从存储服务的发展趋势来看,一方面,对数据的存储量的需求越来越大;另一方面,对数据的有效管理提出了更高的要求。大数据对存储设备的容量、读写性能、可靠性、扩展性等都提出了更高的要求,需要充分考虑功能集成度、数据安全性、数据稳定性,系统可扩展性、性能及成本各方面因素。
大数据存储与应用的特点分析
“大数据”是由数量巨大、结构复杂、类型众多数据构成的数据集合,是基于云计算的数据处理与应用模式,通过数据的整合共享,交叉复用形成的智力资源和知识服务能力。其常见特点可以概括为3V:Volume、Velocity、Variety(规模大、速度快、多样性)。
大数据具有数据规模大(Volume)且增长速度快的特性,其数据规模已经从PB级别增长到EB级别,并且仍在不断地根据实际应用的需求和企业的再发展继续扩容,飞速向着ZB(ZETA-BYTE)的规模进军。以国内最大的电子商务企业淘宝为例,根据淘宝网的数据显示,至2011年底,淘宝网最高单日独立用户访问量超过1.2亿人,比2010年同期增长120%,注册用户数量超过4亿,在线商品数量达到8亿,页面浏览量达到20亿规模,淘宝网每天产生4亿条产品信息,每天活跃数据量已经超过50TB.所以大数据的存储或者处理系统不仅能够满足当前数据规模需求,更需要有很强的可扩展性以满足快速增长的需求。
(1)大数据的存储及处理不仅在于规模之大,更加要求其传输及处理的响应速度快(Velocity)。
相对于以往较小规模的数据处理,在数据中心处理大规模数据时,需要服务集群有很高的吞吐量才能够让巨量的数据在应用开发人员“可接受”的时间内完成任务。这不仅是对于各种应用层面的计算性能要求,更加是对大数据存储管理系统的读写吞吐量的要求。例如个人用户在网站选购自己感兴趣的货物,网站则根据用户的购买或者浏览网页行为实时进行相关广告的推荐,这需要应用的实时反馈;又例如电子商务网站的数据分析师根据购物者在当季搜索较为热门的关键词,为商家提供推荐的货物关键字,面对每日上亿的访问记录要求机器学习算法在几天内给出较为准确的推荐,否则就丢失了其失效性;更或者是出租车行驶在城市的道路上,通过GPS反馈的信息及监控设备实时路况信息,大数据处理系统需要不断地给出较为便捷路径的选择。这些都要求大数据的应用层可以最快的速度,最高的带宽从存储介质中获得相关海量的数据。另外一方面,海量数据存储管理系统与传统的数据库管理系统,或者基于磁带的备份系统之间也在发生数据交换,虽然这种交换实时性不高可以离线完成,但是由于数据规模的庞大,较低的数据传输带宽也会降低数据传输的效率,而造成数据迁移瓶颈。因此大数据的存储与处理的速度或是带宽是其性能上的重要指标。
(2)大数据由于其来源的不同,具有数据多样性的特点。
所谓多样性,一是指数据结构化程度,二是指存储格式,三是存储介质多样性。对于传统的数据库,其存储的数据都是结构化数据,格式规整,相反大数据来源于日志、历史数据、用户行为记录等等,有的是结构化数据,而更多的是半结构化或者非结构化数据,这也正是传统数据库存储技术无法适应大数据存储的重要原因之一。所谓存储格式,也正是由于其数据来源不同,应用算法繁多,数据结构化程度不同,其格式也多种多样。例如有的是以文本文件格式存储,有的则是网页文件,有的是一些被序列化后的比特流文件等等。所谓存储介质多样性是指硬件的兼容,大数据应用需要满足不同的响应速度需求,因此其数据管理提倡分层管理机制,例如较为实时或者流数据的响应可以直接从内存或者Flash(SSD)中存取,而离线的批处理可以建立在带有多块磁盘的存储服务器上,有的可以存放在传统的SAN或者NAS网络存储设备上,而备份数据甚至可以存放在磁带机上。因而大数据的存储或者处理系统必须对多种数据及软硬件平台有较好的兼容性来适应各种应用算法或者数据提取转换与加载(ETL)。
大数据存储技术路线最典型的共有三种:
第一种是采用MPP架构的新型数据库集群,重点面向行业大数据,采用Shared Nothing架构,通过列存储、粗粒度索引等多项大数据处理技术,再结合MPP架构高效的分布式计算模式,完成对分析类应用的支撑,运行环境多为低成本 PC Server,具有高性能和高扩展性的特点,在企业分析类应用领域获得极其广泛的应用。
这类MPP产品可以有效支撑PB级别的结构化数据分析,这是传统数据库技术无法胜任的。对于企业新一代的数据仓库和结构化数据分析,目前最佳选择是MPP数据库。
第二种是基于Hadoop的技术扩展和封装,围绕Hadoop衍生出相关的大数据技术,应对传统关系型数据库较难处理的数据和场景,例如针对非结构化数据的存储和计算等,充分利用Hadoop开源的优势,伴随相关技术的不断进步,其应用场景也将逐步扩大,目前最为典型的应用场景就是通过扩展和封装 Hadoop来实现对互联网大数据存储、分析的支撑。这里面有几十种NoSQL技术,也在进一步的细分。对于非结构、半结构化数据处理、复杂的ETL流程、复杂的数据挖掘和计算模型,Hadoop平台更擅长。
第三种是大数据一体机,这是一种专为大数据的分析处理而设计的软、硬件结合的产品,由一组集成的服务器、存储设备、操作系统、数据库管理系统以及为数据查询、处理、分析用途而特别预先安装及优化的软件组成,高性能大数据一体机具有良好的稳定性和纵向扩展性。
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㈦ 对于当今最流行的大数据技术AL人工智能技术。物联网技术。你了解多少
带你了解大数据及人工智能时代的3项关键技术
01 云计算根据美国国家标准与技术研究院(National Instituteof Standards and Technology,NIST)的定义,云计算是指能够针对共享的可配置计算资源,按需提供方便的、泛在的网络接入的模型。上述计算资源包括网络、服务器、存储、应用和服务等,这些资源能够快速地提供和回收,而所涉及的管理开销要尽可能小。具体来说,云模型包含五个基本特征、三个服务模型和四个部署模型。五个基本特征:
按需自助服务(on-demand self-service)
广阔的互联网访问(broad network access)
资源池(resource pooling)
快速伸缩(rapid elasticity)
可度量的服务(measured service)
三个服务模型:
软件即服务(Software as a Service,SaaS)
平台即服务(Platform as a Service,PaaS)
基础设施即服务(Infrastructure as a Service,IaaS)
四个部署模型:
私有云(private cloud)
社区云(community cloud)
公有云(public cloud)
混合云(hybrid cloud)
一般来说,云计算可以被看作通过计算机通信网络(例如互联网)来提供计算服务的分布式系统,其主要目标是利用分布式资源来解决大规模的计算问题。云中的资源对用户是透明的,用户无须知晓资源所在的具体位置。这些资源能够同时被大量用户共享,用户能够在任何时间、任何地点访问应用程序和相关的数据。云计算的体系结构如图1-3所示,还对三个服务模型进行了阐述。
一般来说,物联网能够在云计算的虚拟形式的无限计算能力和资源上补偿自身的技术性限制(例如存储、计算能力和通信能力)。云计算能够为物联网中服务的管理和组合提供高效的解决方案,同时能够实现利用物联网中产生的数据的应用程序和服务。对于物联网来说,云计算能够以更加分布式的、动态的方式来扩展其能处理的真实世界中物/设备的范围,进而交付大量实际生活中的场景所需要的服务。
在多数情况下,云计算能够提供物与应用程序之间的中间层,同时将实现应用程序所必需的复杂性和功能都隐藏起来,这将影响未来的应用程序开发。在未来的多云环境下,应用程序的开发面临着来自信息的收集、处理和传输等方面的新挑战。物联网在工业领域的应用涵盖了众多方面,例如自动化、优化、可预测制造、运输等。制造(manufacturing)是物联网在工业领域最大的市场,涉及软件、硬件、连通性和服务等。
随着物联网的引入,由原料、工件、机器、工具、库存和物流等组成的工业系统构成了实施制造过程的生产单元,上述这些构件之间可以互相通信。物联网提供的连通性驱动了各项操作技术(Operational Technology,OT)的实际性能的收敛性,这里的操作技术包括机械手、传送带、仪表、发电机等。在整个制造过程中,传感器、分布式控制以及安全软件发挥着“胶水”的作用。
当前,工业领域有远见的企业都将生产线和生产过程构建在了物联网之上。运输(transportation)是物联网在工业领域的第二大市场。当前,在众多城市中涌现的智能运输网络能够优化传统运输网络中的路径,生成高效、安全的路线,降低基础设施的开销并缓解交通拥塞。航空、铁路、城际等货运公司能够集成海量的数据来对需求进行实时分析,实现统筹规划和优化操作。
03 大数据随着物联网和云计算技术的发展,海量的数据以前所未有的速度从异构数据源产生,这些数据源所在的领域有医疗健康、政府机构、社交网络、环境监测和金融市场等。在这些景象的背后,存在大量强大的系统和分布式应用程序来支持与数据相关的操作,例如智能电网(smart grid)系统、医疗健康(healthcare)系统、零售业(retailing)系统、政府(government)系统等。
在大数据的变革发生之前,绝大多数机构和公司都没有能力长期保存归档数据,也无法高效地管理和利用大规模的数据集。实际上,现有的传统技术能够应对的存储和管理规模都是有限的。在大数据环境下,传统技术缺乏可扩展性和灵活性,其性能也无法令人满意。当前,针对海量的数据集,需要设计涵盖清洗、处理、分析、加载等操作的可行性方案。业界的公司越来越意识到针对大数据的处理与分析是使企业具有竞争力的重要因素。
1. 三类定义当前大数据在各个领域的广泛普及使得学界与业界对大数据的定义很难达成一致。不过有一点共识是,大数据不仅是指大量的数据。通过对现有大数据的定义进行梳理,我们总结出三种对大数据进行描述和理解的定义。1)属性型定义(attributive definition)作为大数据研究与应用的先驱,国际数据公司(International Data Corporation,IDC)在戴尔易安信(DELLEMC)公司的资助下于2011年提出了如下大数据的定义:
大数据技术描述了技术与体系结构,其设计初衷是通过实施高速的捕获、发现以及分析,来经济性地提取大量具有广泛类型的数据的价值。
该定义侧面描述了大数据的四个显着特征:数量、速度、多样化和价值。由Gartner公司分析师Doug Laney总结的研究报告中给出了与上述定义类似的描述,该研究指出数据的增长所带来的挑战与机遇是三个维度的,即显着增长的数量(Volume)、速度(Velocity)和多样化(Variety)。尽管Doug Laney关于数据在三个维度的描述最初并不是要给大数据下定义,但包括IBM、微软在内的业界在其后的十年间都沿用上述“3V”模型来对大数据进行描述。2)比较型定义(comparative definition)Mckinsey公司2011年给出的研究报告将大数据定义为:
规模超出了典型数据库软件工具的捕获、存储、管理和分析能力的数据集。
尽管该报告没有在具体的度量标准方面对大数据给出定义,但其引入了一个革命性的方面,即怎样的数据集才能够被称为大数据。3)架构型定义(architectural definition)美国国家标准与技术研究院(NIST)对大数据的描述为:
大数据是指数据的数量、获取的速度以及数据的表示限制了使用传统关系数据库方法进行有效分析的能力,需要使用具有良好可扩展性的新型方法来对数据进行高效的处理。
2. 5V以下是一些文献中关于大数据特征的描述:
数据的规模成为问题的一部分,并且传统的技术已经没有能力处理这样的数据。
数据的规模迫使学界和业界不得不抛弃曾经流行的方法而去寻找新的方法。
大数据是一个囊括了在合理时间内对潜在的超大数据集实现捕获、处理、分析和可视化的范畴,并且传统的信息技术无法胜任上述要求。
大数据的核心必须包含三个关键的方面:数量多、速度快和多样化,即着名的“3V”。
1)数量数据的数量又称为数据的规模,在大数据中,其是指在进行数据处理时所面对的超大规模的数据量。目前,海量的数据持续不断地从千百万设备和应用中产生(例如信息通信技术、智能手机、软件代码、社交网络、传感器以及各类日志)。
McAfee公司在2012年估算:在2012年的每一天中,全球都产生着2.5EB的数据,并且该数值约每40个月实现翻倍。
2013年,国际数据公司(IDC)估算全球所产生、复制和消费的数据已经达到4.4ZB,并且该数值约每两年实现翻倍。
到2015年,全球产生的数据将达到8ZB。根据IDC的研究报告,全球产生的数据将在2020年达到40ZB。
2)速度在大数据中,数据的速度是指在进行数据处理时所面对的具有高频率和高实时性的数据流。高速生成的数据应当及时进行处理,以便提取有用的信息和洞察潜在的价值。全球知名的折扣连锁店沃尔玛基于消费者的交易每小时产生2.5PB的数据。视频分享类网站(例如优酷、爱奇艺等)则是大数据高频率和高实时性特征的另一个例证。
3)多样化在大数据中,数据的多样化是指在进行数据处理时所面对的具有不同语法格式的数据类型。随着物联网技术与云计算技术的普及,海量的多源异构数据从不同的数据源以不同的数据格式持续地产生,典型的数据源有传感器、音频、视频、文档等。海量的异构数据形成各种各样的数据集,这些数据集可能包含结构化数据、半结构化数据、非结构化数据,数据集的属性可能是公开或隐私的、共享或机密的、完整或不完整的,等等。随着大数据理论的发展,更多的特征逐步被纳入考虑的范围,以便对大数据做出更好的定义,例如:
想象(vision),这里的想象是指一种目的;
验证(verification),这里的验证是指经过处理后的数据符合特定的要求;
证实(validation),这里的证实是指前述的想象成为现实;
复杂性(complexity),这里的复杂性是指由于数据之间关系的进化,海量数据的组织和分析均很困难;
不变性(immutability),这里的不变性是指如果进行妥善管理,那么经过存储的海量数据可以永久保留。
描述大数据的五个关键特征(即“5V”):
数量(Volume)
速度(Velocity)
多样化(Variety)
准确性(Veracity)
价值(Value)
4)准确性在商界,决策者通常不会完全信任从大数据中提取出的信息,而会进一步对信息进行加工和处理,然后做出更好的决策。如果决策者不信任输入数据,那么输出数据也不会获得信任,这样的数据不会参与决策过程。随着大数据中数据规模的日新月异和数据种类的多样化,如何更好地度量和提升数据可信度成为一个研究热点。
5)价值一般来说,海量的数据具有价值密度低的缺点。如果无法从数据中有效地提取出潜在的价值,那么这些数据在某种程度上就是没用的。数据的价值是决策者最关注的方面,其需要仔细且认真的研究。目前,已经有大量的人力、物力和财力投入到大数据的研究和应用中,这些投资行为都期望从海量数据中获得有价值的内容。但是,对于不同的机构和不同的价值提取方法,同样的数据集所产生的价值差异可能很大,即投入与产出并不一定成正比。
因此,对大数据价值的研究需要建立更加完善的体系。
㈧ 大数据关键技术有哪些
大数据关键技术涵盖数据存储、处理、应用等多方面的技术,根据大数据的处理过程,可将其分为大数据采集、大数据预处理、大数据存储及管理、大数据处理、大数据分析及挖掘、大数据展示等。
1、大数据采集技术
大数据采集技术是指通过 RFID 数据、传感器数据、社交网络交互数据及移动互联网数据等方式获得各种类型的结构化、半结构化及非结构化的海量数据。
因为数据源多种多样,数据量大,产生速度快,所以大数据采集技术也面临着许多技术挑战,必须保证数据采集的可靠性和高效性,还要避免重复数据。
2、大数据预处理技术
大数据预处理技术主要是指完成对已接收数据的辨析、抽取、清洗、填补、平滑、合并、规格化及检查一致性等操作。
因获取的数据可能具有多种结构和类型,数据抽取的主要目的是将这些复杂的数据转化为单一的或者便于处理的结构,以达到快速分析处理的目的。
3、大数据存储及管理技术
大数据存储及管理的主要目的是用存储器把采集到的数据存储起来,建立相应的数据库,并进行管理和调用。
4、大数据处理
大数据的应用类型很多,主要的处理模式可以分为流处理模式和批处理模式两种。批处理是先存储后处理,而流处理则是直接处理。
(8)al大数据存储应用技术扩展阅读:
大数据无处不在,大数据应用于各个行业,包括金融、汽车、餐饮、电信、能源、体能和娱乐等在内的社会各行各业都已经融入了大数据的印迹。
1、制造业,利用工业大数据提升制造业水平,包括产品故障诊断与预测、分析工艺流程、改进生产工艺,优化生产过程能耗、工业供应链分析与优化、生产计划与排程。
2、金融行业,大数据在高频交易、社交情绪分析和信贷风险分析三大金融创新领域发挥重大作用。
3、汽车行业,利用大数据和物联网技术的无人驾驶汽车,在不远的未来将走入我们的日常生活。
4、互联网行业,借助于大数据技术,可以分析客户行为,进行商品推荐和针对性广告投放。
5、电信行业,利用大数据技术实现客户离网分析,及时掌握客户离网倾向,出台客户挽留措施。