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什麼是大數據演算法

發布時間:2023-03-30 12:36:32

❶ 大數據最常用的演算法有哪些

奧地利符號計算研究所(Research Institute for Symbolic Computation,簡稱RISC)的Christoph Koutschan博士在自己的頁面上發布了一篇文章,提到他做了一個調查,參與者大多數是計算機科學家,他請這些科學家投票選出最重要的演算法,以下是這次調查的結果,按照英文名稱字母順序排序。

大數據等最核心的關鍵技術:32個演算法

1、A* 搜索演算法——圖形搜索演算法,從給定起點到給定終點計算出路徑。其中使用了一種啟發式的估算,為每個節點估算通過該節點的最佳路徑,並以之為各個地點排定次序。演算法以得到的次序訪問這些節點。因此,A*搜索演算法是最佳優先搜索的範例。

2、集束搜索(又名定向搜索,Beam Search)——最佳優先搜索演算法的優化。使用啟發式函數評估它檢查的每個節點的能力。不過,集束搜索只能在每個深度中發現最前面的m個最符合條件的節點,m是固定數字——集束的寬度。

3、二分查找(Binary Search)——在線性數組中找特定值的演算法,每個步驟去掉一半不符合要求的數據。

4、分支界定演算法(Branch and Bound)——在多種最優化問題中尋找特定最優化解決方案的演算法,特別是針對離散、組合的最優化。

5、Buchberger演算法——一種數學演算法,可將其視為針對單變數最大公約數求解的歐幾里得演算法和線性系統中高斯消元法的泛化。

6、數據壓縮——採取特定編碼方案,使用更少的位元組數(或是其他信息承載單元)對信息編碼的過程,又叫來源編碼。

7、Diffie-Hellman密鑰交換演算法——一種加密協議,允許雙方在事先不了解對方的情況下,在不安全的通信信道中,共同建立共享密鑰。該密鑰以後可與一個對稱密碼一起,加密後續通訊。

8、Dijkstra演算法——針對沒有負值權重邊的有向圖,計算其中的單一起點最短演算法。

9、離散微分演算法(Discrete differentiation)。

10、動態規劃演算法(Dynamic Programming)——展示互相覆蓋的子問題和最優子架構演算法

11、歐幾里得演算法(Euclidean algorithm)——計算兩個整數的最大公約數。最古老的演算法之一,出現在公元前300前歐幾里得的《幾何原本》。

12、期望-最大演算法(Expectation-maximization algorithm,又名EM-Training)——在統計計算中,期望-最大演算法在概率模型中尋找可能性最大的參數估算值,其中模型依賴於未發現的潛在變數。EM在兩個步驟中交替計算,第一步是計算期望,利用對隱藏變數的現有估計值,計算其最大可能估計值;第二步是最大化,最大化在第一步上求得的最大可能值來計算參數的值。

13、快速傅里葉變換(Fast Fourier transform,FFT)——計算離散的傅里葉變換(DFT)及其反轉。該演算法應用范圍很廣,從數字信號處理到解決偏微分方程,到快速計算大整數乘積。

14、梯度下降(Gradient descent)——一種數學上的最優化演算法。

15、哈希演算法(Hashing)。

16、堆排序(Heaps)。

17、Karatsuba乘法——需要完成上千位整數的乘法的系統中使用,比如計算機代數系統和大數程序庫,如果使用長乘法,速度太慢。該演算法發現於1962年。

18、LLL演算法(Lenstra-Lenstra-Lovasz lattice rection)——以格規約(lattice)基數為輸入,輸出短正交向量基數。LLL演算法在以下公共密鑰加密方法中有大量使用:背包加密系統(knapsack)、有特定設置的RSA加密等等。

19、最大流量演算法(Maximum flow)——該演算法試圖從一個流量網路中找到最大的流。它優勢被定義為找到這樣一個流的值。最大流問題可以看作更復雜的網路流問題的特定情況。最大流與網路中的界面有關,這就是最大流-最小截定理(Max-flow min-cut theorem)。Ford-Fulkerson 能找到一個流網路中的最大流。

20、合並排序(Merge Sort)。

21、牛頓法(Newton』s method)——求非線性方程(組)零點的一種重要的迭代法。

22、Q-learning學習演算法——這是一種通過學習動作值函數(action-value function)完成的強化學習演算法,函數採取在給定狀態的給定動作,並計算出期望的效用價值,在此後遵循固定的策略。Q-leanring的優勢是,在不需要環境模型的情況下,可以對比可採納行動的期望效用。

23、兩次篩法(Quadratic Sieve)——現代整數因子分解演算法,在實踐中,是目前已知第二快的此類演算法(僅次於數域篩法Number Field Sieve)。對於110位以下的十位整數,它仍是最快的,而且都認為它比數域篩法更簡單。

24、RANSAC——是「RANdom SAmple Consensus」的縮寫。該演算法根據一系列觀察得到的數據,數據中包含異常值,估算一個數學模型的參數值。其基本假設是:數據包含非異化值,也就是能夠通過某些模型參數解釋的值,異化值就是那些不符合模型的數據點。

25、RSA——公鑰加密演算法。首個適用於以簽名作為加密的演算法。RSA在電商行業中仍大規模使用,大家也相信它有足夠安全長度的公鑰。

26、Sch?nhage-Strassen演算法——在數學中,Sch?nhage-Strassen演算法是用來完成大整數的乘法的快速漸近演算法。其演算法復雜度為:O(N log(N) log(log(N))),該演算法使用了傅里葉變換。

27、單純型演算法(Simplex Algorithm)——在數學的優化理論中,單純型演算法是常用的技術,用來找到線性規劃問題的數值解。線性規劃問題包括在一組實變數上的一系列線性不等式組,以及一個等待最大化(或最小化)的固定線性函數。

28、奇異值分解(Singular value decomposition,簡稱SVD)——在線性代數中,SVD是重要的實數或復數矩陣的分解方法,在信號處理和統計中有多種應用,比如計算矩陣的偽逆矩陣(以求解最小二乘法問題)、解決超定線性系統(overdetermined linear systems)、矩陣逼近、數值天氣預報等等。

29、求解線性方程組(Solving a system of linear equations)——線性方程組是數學中最古老的問題,它們有很多應用,比如在數字信號處理、線性規劃中的估算和預測、數值分析中的非線性問題逼近等等。求解線性方程組,可以使用高斯—約當消去法(Gauss-Jordan elimination),或是柯列斯基分解( Cholesky decomposition)。

30、Strukturtensor演算法——應用於模式識別領域,為所有像素找出一種計算方法,看看該像素是否處於同質區域( homogenous region),看看它是否屬於邊緣,還是是一個頂點。

31、合並查找演算法(Union-find)——給定一組元素,該演算法常常用來把這些元素分為多個分離的、彼此不重合的組。不相交集(disjoint-set)的數據結構可以跟蹤這樣的切分方法。合並查找演算法可以在此種數據結構上完成兩個有用的操作:

查找:判斷某特定元素屬於哪個組。

合並:聯合或合並兩個組為一個組。

32、維特比演算法(Viterbi algorithm)——尋找隱藏狀態最有可能序列的動態規劃演算法,這種序列被稱為維特比路徑,其結果是一系列可以觀察到的事件,特別是在隱藏的Markov模型中。

以上就是Christoph博士對於最重要的演算法的調查結果。你們熟悉哪些演算法?又有哪些演算法是你們經常使用的?

❷ 什麼是大數據

大數據是指在一定時間內,常規軟體工具無法捕捉、管理和處理的數據集合。它是一種海量、高增長、多元化的信息資產,需要一種新的處理模式,以具備更強的決策、洞察和流程優化能力。

大數據技術的戰略意義不在於掌握龐大的數據信息,而在於對這些有意義的數據進行專業的處理。換句話說,如果把大數據比作一個行襲改業,這個行業盈利的關鍵在於提高數據的「處理能力」,通過「處理」實現數據的「增值」。

從技術上講,大數據和雲計算的關系就像硬幣的正反面一樣密不可分。大數據不能用單台計算機處理,必須採用分布式架構。其特拍擾判點在於海量數據的分布式數據挖掘。但它必須依賴雲計算分布式處理、分布式資料庫、雲存儲和虛擬化技術。

擴展信息:

大數據只是現階段互聯網的一個表徵或特徵。沒有必要將其神話或保持敬畏。在以雲計算為代表的技術創新背景下,這些原本看似難以收集和使用的數據開始被輕松使用。通過各行各業的不斷創新,大數據將逐漸為人類創造更多的價值。

是體現大數據技術價值的手段,是進步的基石。這里從雲計李擾算、分布式處理技術、存儲技術、感知技術的發展,闡述大數據從採集、處理、存儲到形成結果的全過程。

實踐是大數據的終極價值。在這里,我們從互聯網大數據、政府大數據、企業大數據、個人大數據四個方面來描繪大數據的美好圖景和將要實現的藍圖。

❸ 什麼是大數據技術大數據的概念

大數據技術是指大數據的應用技術,涵蓋各類大數據平台、大數據指數體系等大數據應用技術。

大數據是指無法在一定時間范圍內用常規軟體工具進行捕捉、管理和處理的數據集合。是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。

隨著雲時代的來臨,大數據也吸引了越來越多的關注。分析師團隊認為,大數據通常用來形容一個公司創造的大量非結構化數據和半結構化數據,這些數據在下載到關系型資料庫用於分析時會花費過多時間和金錢。

大數據分析常和雲計算聯繫到一起,因為實時的大型數據集分析需要像MapRece一樣的框架來向數十、數百或甚至數千的電腦分配工作。

(3)什麼是大數據演算法擴展閱讀:

大數據的三個層面:

1、理論,理論是認知的必經途徑,也是被廣泛認同和傳播的基線。在這里從大數據的特徵定義理解行業對大數據的整體描繪和定性;從對大數據價值的探討來深入解析大數據的珍貴所在;洞悉大數據的發展趨勢;從大數據隱私這個特別而重要的視角審視人和數據之間的長久博弈。

2、技術,技術是大數據價值體現的手段和前進的基石。在這里分別從雲計算、分布式處理技術、存儲技術和感知技術的發展來說明大數據從採集、處理、存儲到形成結果的整個過程。

3、實踐,實踐是大數據的最終價值體現。在這里分別從互聯網的大數據,政府的大數據,企業的大數據和個人的大數據四個方面來描繪大數據已經展現的美好景象及即將實現的藍圖。

參考資料來源:網路-大數據

❹ 大數據演算法:分類演算法

KNN演算法,即K近鄰(K Nearest Neighbour)演算法,是一種基本的分類演算法。其主要原理是:對於一個需要分類的數據,將其和一組已經分類標注好的樣本集合進行比較,得到距離最近的K個樣本,K個樣本最多歸屬的類別,就是這個需要分類數據的類別。下面我給你畫了一個KNN演算法的原理圖。

圖中,紅藍綠三種顏色的點為樣本數據,分屬三種類別 、 、 。對於待分類點 ,計算和它距離最近的5個點(即K為5),這5個點最多歸屬的類別為 (4個點歸屬 ,1個點歸屬 ),那麼 的類別被分類為 。

KNN的演算法流程也非常簡單,請看下面的流程圖。

KNN演算法是一種非常簡單實用的分類演算法,可用於各種分類的場景,比如新聞分類、商品分類等,甚至可用於簡單的文字識別。對於新聞分類,可以提前對若干新聞進行人工標注,標好新聞類別,計算好特徵向量。對於一篇未分類的新聞,計算其特徵向量後,跟所有已標注新聞進行距離計算,然後進一步利用KNN演算法進行自動分類。

讀到這你肯定會問,如何計算數據的距離呢?如何獲得新聞的特徵向量呢?

KNN演算法的關鍵是要比較需要分類的數據與樣本數據之間的距離,這在機器學習中通常的做法是:提取數據的特徵值,根據特徵值組成一個n維實數向量空間(這個空間也被稱作特徵空間),然後計算向量之間的空間距離。空間之間的距離計算方法有很多種,常用的有歐氏距離、餘弦距離等。

對於數據 和 ,若其特徵空間為n維實數向量空間 ,即 , ,則其歐氏距離計算公式為

這個歐式距離公式其實我們在初中的時候就學過,平面幾何和立體幾何里兩個點之間的距離,也是用這個公式計算出來的,只是平面幾何(二維幾何)里的n=2,立體幾何(三維幾何)里的n=3,而機器學習需要面對的每個數據都可能有n維的維度,即每個數據有n個特徵值。但是不管特徵值n是多少,兩個數據之間的空間距離的計算公式還是這個歐氏計算公式。大多數機器學習演算法都需要計算數據之間的距離,因此掌握數據的距離計算公式是掌握機器學習演算法的基礎。

歐氏距離是最常用的數據計算公式,但是在文本數據以及用戶評價數據的機器學習中,更常用的距離計算方法是餘弦相似度。

餘弦相似度的值越接近1表示其越相似,越接近0表示其差異越大,使用餘弦相似度可以消除數據的某些冗餘信息,某些情況下更貼近數據的本質。我舉個簡單的例子,比如兩篇文章的特徵值都是:「大數據」「機器學習」和「極客時間」,A文章的特徵向量為(3, 3, 3),即這三個詞出現次數都是3;B文章的特徵向量為(6, 6, 6),即這三個詞出現次數都是6。如果光看特徵向量,這兩個向量差別很大,如果用歐氏距離計算確實也很大,但是這兩篇文章其實非常相似,只是篇幅不同而已,它們的餘弦相似度為1,表示非常相似。

餘弦相似度其實是計算向量的夾角,而歐氏距離公式是計算空間距離。餘弦相似度更關注數據的相似性,比如兩個用戶給兩件商品的打分分別是(3, 3)和(4, 4),那麼兩個用戶對兩件商品的喜好是相似的,這種情況下,餘弦相似度比歐氏距離更合理。

我們知道了機器學習的演算法需要計算距離,而計算距離需要還知道數據的特徵向量,因此提取數據的特徵向量是機器學習工程師們的重要工作,有時候甚至是最重要的工作。不同的數據以及不同的應用場景需要提取不同的特徵值,我們以比較常見的文本數據為例,看看如何提取文本特徵向量。

文本數據的特徵值就是提取文本關鍵詞,TF-IDF演算法是比較常用且直觀的一種文本關鍵詞提取演算法。這種演算法是由TF和IDF兩部分構成。

TF是詞頻(Term Frequency),表示某個單詞在文檔中出現的頻率,一個單詞在一個文檔中出現的越頻繁,TF值越高。

詞頻:

IDF是逆文檔頻率(Inverse Document Frequency),表示這個單詞在所有文檔中的稀缺程度,越少文檔出現這個詞,IDF值越高。

逆文檔頻率:

TF與IDF的乘積就是TF-IDF。

所以如果一個詞在某一個文檔中頻繁出現,但在所有文檔中卻很少出現,那麼這個詞很可能就是這個文檔的關鍵詞。比如一篇關於原子能的技術文章,「核裂變」「放射性」「半衰期」等詞彙會在這篇文檔中頻繁出現,即TF很高;但是在所有文檔中出現的頻率卻比較低,即IDF也比較高。因此這幾個詞的TF-IDF值就會很高,就可能是這篇文檔的關鍵詞。如果這是一篇關於中國原子能的文章,也許「中國」這個詞也會頻繁出現,即TF也很高,但是「中國」也在很多文檔中出現,那麼IDF就會比較低,最後「中國」這個詞的TF-IDF就很低,不會成為這個文檔的關鍵詞。

提取出關鍵詞以後,就可以利用關鍵詞的詞頻構造特徵向量,比如上面例子關於原子能的文章,「核裂變」「放射性」「半衰期」這三個詞是特徵值,分別出現次數為12、9、4。那麼這篇文章的特徵向量就是(12, 9, 4),再利用前面提到的空間距離計算公式計算與其他文檔的距離,結合KNN演算法就可以實現文檔的自動分類。

貝葉斯公式是一種基於條件概率的分類演算法,如果我們已經知道A和B的發生概率,並且知道了B發生情況下A發生的概率,可以用貝葉斯公式計算A發生的情況下B發生的概率。事實上,我們可以根據A的情況,即輸入數據,判斷B的概率,即B的可能性,進而進行分類。

舉個例子:假設一所學校里男生佔60%,女生佔40%。男生總是穿長褲,女生則一半穿長褲一半穿裙子。假設你走在校園中,迎面走來一個穿長褲的學生,你能夠推斷出這個穿長褲學生是男生的概率是多少嗎?

答案是75%,具體演算法是:

這個演算法就利用了貝葉斯公式,貝葉斯公式的寫法是:

意思是A發生的條件下B發生的概率,等於B發生的條件下A發生的概率,乘以B發生的概率,除以A發生的概率。還是上面這個例子,如果我問你迎面走來穿裙子的學生是女生的概率是多少。同樣帶入貝葉斯公式,可以計算出是女生的概率為100%。其實這個結果我們根據常識也能推斷出來,但是很多時候,常識受各種因素的干擾,會出現偏差。比如有人看到一篇博士生給初中學歷老闆打工的新聞,就感嘆讀書無用。事實上,只是少見多怪,樣本量太少而已。而大量數據的統計規律則能准確反映事物的分類概率。

貝葉斯分類的一個典型的應用場合是垃圾郵件分類,通過對樣本郵件的統計,我們知道每個詞在郵件中出現的概率 ,我們也知道正常郵件概率 和垃圾郵件的概率 ,還可以統計出垃圾郵件中各個詞的出現概率 ,那麼現在一封新郵件到來,我們就可以根據郵件中出現的詞,計算 ,即得到這些詞出現情況下,郵件為垃圾郵件的概率,進而判斷郵件是否為垃圾郵件。

現實中,貝葉斯公式等號右邊的概率,我們可以通過對大數據的統計獲得,當有新的數據到來的時候,我們就可以帶入上面的貝葉斯公式計算其概率。而如果我們設定概率超過某個值就認為其會發生,那麼我們就對這個數據進行了分類和預測,具體過程如下圖所示。

訓練樣本就是我們的原始數據,有時候原始數據並不包含我們想要計算的維度數據,比如我們想用貝葉斯公式自動分類垃圾郵件,那麼首先要對原始郵件進行標注,需要標注哪些郵件是正常郵件、哪些郵件是垃圾郵件。這一類需要對數據進行標注才能進行的機器學習訓練也叫作有監督的機器學習。

❺ 大數據分析是指的什麼

大數據分析是指對規模巨大的數據進行分析。對大數據bigdata進行採集、清洗、挖掘、分析等,大數據主要有數據採集、數據存儲、數據管理和數據分析與挖掘技術等。
大數據分析目標:語義引擎處理大數據的時候,經常會使用很多時間和花費,所以每次生成的報告後,應該支持語音引擎功能。產生可視化報告,便於人工分析通過軟體,對大量的數據進行處理,將結果可視化。通過大數據分析演算法,應空桐該對於數據進行燃攔一斗段坦定的推斷,這樣的數據才更有指導性。
統計分析:假設檢驗、顯著性檢驗、差異分析、相關分析、多元回歸分析、逐步回歸、回歸預測與殘差分析等。
數據挖掘:分類 (Classification)、估計(Estimation)、預測(Prediction)、相關性分組或關聯規則(Affinity grouping or association rules)、聚類(Clustering)、描述和可視化、Description and Visualization)、復雜數據類型挖掘(Text, Web ,圖形圖像,視頻,音頻等)。建立模型,採集數據可以通過網路爬蟲,或者歷年的數據資料,建立對應的數據挖掘模型,然後採集數據,獲取到大量的原始數據。導入並准備數據在通過工具或者腳本,將原始轉換成可以處理的數據,
大數據分析演算法:機器學習通過使用機器學習的方法,處理採集到的數據。根據具體的問題來定。這里的方法就特別多。

❻ 大數據演算法學什麼

大數據演算法課程講授大數據上的基本演算法設計思想等內容,課程共設計十講,包含有大數據演算法概述、亞線性演算法、亞線性演算法例析等。

授課目標

1、讓聽課的學習者接觸到和傳統演算法課程不一樣的演算法設計與分析思路,並且以較新的研究成果為導向祥謹慧謹答,讓參與該課程學習的同學了解大數據演算法的前沿知識。

2、通過大數據演算法課程課程的學習,使學生掌握大數據演算法設計的基本思想,並通過課程的作業,掌握大數據演算法設計與分析的技術。

❼ 大數據是什麼

作者:李麗
鏈接:https://www.hu.com/question/23896161/answer/28624675
來源:知乎
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"大數據"是一個體量特別大,數據類別特別大的數據集,並且這樣的數據集無法用傳統資料庫工具對其內容進行抓取、管理和處理。 "大數據"首先是指數據體量(volumes)?大,指代大型數據集,一般在10TB?規模左右,但在實際應用中,很多企業用戶把多個數據集放在一起,已經形成了PB級的數據量;其次是指數據類別(variety)大,數據來自多種數據源,數據種類和格式日漸豐富,已沖破了以前所限定的結構化數據范疇,囊括了半結構化和非結構化數據。接著是數據處理速度(Velocity)快,在數據量非常龐大的情況下,也能夠做到數據的實時處理。最後一個特點是指數據真實性(Veracity)高,隨著社交數據、企業內容、交易與應用數據等新數據源的興趣,傳統數據源的局限被打破,企業愈發需要有效的信息之力以確保其真實性及安全性。
"大數據"是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。從數據的類別上看,"大數據"指的是無法使用傳統流程或工具處理或分析的信息。它定義了那些超出正常處理范圍和大小、迫使用戶採用非傳統處理方法的數據集。
亞馬遜網路服務(AWS)、大數據科學家JohnRauser提到一個簡單的定義:大數據就是任何超過了一台計算機處理能力的龐大數據量。
研發小組對大數據的定義:"大數據是最大的宣傳技術、是最時髦的技術,當這種現象出現時,定義就變得很混亂。" Kelly說:"大數據是可能不包含所有的信息,但我覺得大部分是正確的。對大數據的一部分認知在於,它是如此之大,分析它需要多個工作負載,這是AWS的定義。當你的技術達到極限時,也就是數據的極限"。 大數據不是關於如何定義,最重要的是如何使用。最大的挑戰在於哪些技術能更好的使用數據以及大數據的應用情況如何。這與傳統的資料庫相比,開源的大數據分析工具的如Hadoop的崛起,這些非結構化的數據服務的價值在哪裡。
二、大數據分析
從所周知,大數據已經不簡簡單單是數據大的事實了,而最重要的現實是對大數據進行分析,只有通過分析才能獲取很多智能的,深入的,有價值的信息。那麼越來越多的應用涉及到大數據,而這些大數據的屬性,包括數量,速度,多樣性等等都是呈現了大數據不斷增長的復雜性,所以大數據的分析方法在大數據領域就顯得尤為重要,可以說是決定最終信息是否有價值的決定性因素。基於如此的認識,大數據分析普遍存在的方法理論有哪些呢?
1、可視化分析
大數據分析的使用者有大數據分析專家,同時還有普通用戶,但是他們二者對於大數據分析最基本的要求就是可視化分析,因為可視化分析能夠直觀的呈現大數據特點,同時能夠非常容易被讀者所接受,就如同看圖說話一樣簡單明了
2、數據挖掘演算法
大數據分析的理論核心就是數據挖掘演算法,各種數據挖掘的演算法基於不同的數據類型和格式才能更加科學的呈現出數據本身具備的特點,也正是因為這些被全世界統計學家所公認的各種統計方法(可以稱之為真理)才能深入數據內部,挖掘出公認的價值。另外一個方面也是因為有這些數據挖掘的演算法才能更快速的處理大數據,如果一個演算法得花上好幾年才能得出結論,那大數據的價值也就無從說起了。
3、預測性分析能力
大數據分析最終要的應用領域之一就是預測性分析,從大數據中挖掘出特點,通過科學的建立模型,之後便可以通過模型帶入新的數據,從而預測未來的數據。
4、數據質量和數據管理
大數據分析離不開數據質量和數據管理,高質量的數據和有效的數據管理,無論是在學術研究還是在商業應用領域,都能夠保證分析結果的真實和有價值。
大數據分析的基礎就是以上五個方面,當然更加深入大數據分析的話,還有很多很多更加有特點的、更加深入的、更加專業的大數據分析方法。
三、大數據技術
1、數據採集:ETL工具負責將分布的、異構數據源中的數據如關系數據、平面數據文件等抽取到臨時中間層後進行清洗、轉換、集成,最後載入到數據倉庫或數據集市中,成為聯機分析處理、數據挖掘的基礎。
2、數據存取:關系資料庫、NOSQL、SQL等。
3、基礎架構:雲存儲、分布式文件存儲等。
4、數據處理:自然語言處理(NLP,NaturalLanguageProcessing)是研究人與計算機交互的語言問題的一門學科。處理自然語言的關鍵是要讓計算機"理解"自然語言,所以自然語言處理又叫做自然語言理解(NLU,NaturalLanguage Understanding),也稱為計算語言學(Computational Linguistics。一方面它是語言信息處理的一個分支,另一方面它是人工智慧(AI, Artificial Intelligence)的核心課題之一。
5、統計分析:假設檢驗、顯著性檢驗、差異分析、相關分析、T檢驗、方差分析、卡方分析、偏相關分析、距離分析、回歸分析、簡單回歸分析、多元回歸分析、逐步回歸、回歸預測與殘差分析、嶺回歸、logistic回歸分析、曲線估計、因子分析、聚類分析、主成分分析、因子分析、快速聚類法與聚類法、判別分析、對應分析、多元對應分析(最優尺度分析)、bootstrap技術等等。
6、數據挖掘:分類
(Classification)、估計(Estimation)、預測(Prediction)、相關性分組或關聯規則(Affinity grouping or
association rules)、聚類(Clustering)、描述和可視化、Description and Visualization)、復雜數據類型挖掘(Text,
Web ,圖形圖像,視頻,音頻等)
7、模型預測:預測模型、機器學習、建模模擬。
8、結果呈現:雲計算、標簽雲、關系圖等。
四、大數據特點
要理解大數據這一概念,首先要從"大"入手,"大"是指數據規模,大數據一般指在10TB(1TB=1024GB)規模以上的數據量。大數據同過去的海量數據有所區別,其基本特徵可以用4個V來總結(Vol-ume、Variety、Value和Veloc-ity),即體量大、多樣性、價值密度低、速度快。
1、
數據體量巨大。從TB級別,躍升到PB級別。
2、
數據類型繁多,如前文提到的網路日誌、視頻、圖片、地理位置信息,等等。
3、
價值密度低。以視頻為例,連續不間斷監控過程中,可能有用的數據僅僅有一兩秒。
4、
處理速度快。1秒定律。最後這一點也是和傳統的數據挖掘技術有著本質的不同。物聯網、雲計算、移動互聯網、車聯網、手機、平板電腦、PC以及遍布地球各個角落的各種各樣的感測器,無一不是數據來源或者承載的方式。
大數據技術是指從各種各樣類型的巨量數據中,快速獲得有價值信息的技術。解決大數據問題的核心是大數據技術。目前所說的"大數據"不僅指數據本身的規模,也包括採集數據的工具、平台和數據分析系統。大數據研發目的是發展大數據技術並將其應用到相關領域,通過解決巨量數據處理問題促進其突破性發展。因此,大數據時代帶來的挑戰不僅體現在如何處理巨量數據從中獲取有價值的信息,也體現在如何加強大數據技術研發,搶占時代發展的前沿。
五、大數據處理
大數據處理之一:採集
大數據的採集是指利用多個資料庫來接收發自客戶端(Web、App或者感測器形式等)的數據,並且用戶可以通過這些資料庫來進行簡單的查詢和處理工作。比如,電商會使用傳統的關系型資料庫MySQL和Oracle等來存儲每一筆事務數據,除此之外,Redis和MongoDB這樣的NoSQL資料庫也常用於數據的採集。
在大數據的採集過程中,其主要特點和挑戰是並發數高,因為同時有可能會有成千上萬的用戶來進行訪問和操作,比如火車票售票網站和淘寶,它們並發的訪問量在峰值時達到上百萬,所以需要在採集端部署大量資料庫才能支撐。並且如何在這些資料庫之間進行負載均衡和分片的確是需要深入的思考和設計。
大數據處理之二:導入/預處理
雖然採集端本身會有很多資料庫,但是如果要對這些海量數據進行有效的分析,還是應該將這些來自前端的數據導入到一個集中的大型分布式資料庫,或者分布式存儲集群,並且可以在導入基礎上做一些簡單的清洗和預處理工作。也有一些用戶會在導入時使用來自Twitter的Storm來對數據進行流式計算,來滿足部分業務的實時計算需求。
導入與預處理過程的特點和挑戰主要是導入的數據量大,每秒鍾的導入量經常會達到百兆,甚至千兆級別。
大數據處理之三:統計/分析
統計與分析主要利用分布式資料庫,或者分布式計算集群來對存儲於其內的海量數據進行普通的分析和分類匯總等,以滿足大多數常見的分析需求,在這方面,一些實時性需求會用到EMC的GreenPlum、Oracle的Exadata,以及基於MySQL的列式存儲Infobright等,而一些批處理,或者基於半結構化數據的需求可以使用Hadoop。
統計與分析這部分的主要特點和挑戰是分析涉及的數據量大,其對系統資源,特別是I/O會有極大的佔用。
大數據處理之四:挖掘
與前面統計和分析過程不同的是,數據挖掘一般沒有什麼預先設定好的主題,主要是在現有數據上面進行基於各種演算法的計算,從而起到預測(Predict)的效果,從而實現一些高級別數據分析的需求。比較典型演算法有用於聚類的Kmeans、用於統計學習的SVM和用於分類的NaiveBayes,主要使用的工具有Hadoop的Mahout等。該過程的特點和挑戰主要是用於挖掘的演算法很復雜,並且計算涉及的數據量和計算量都很大,常用數據挖掘演算法都以單線程為主。
整個大數據處理的普遍流程至少應該滿足這四個方面的步驟,才能算得上是一個比較完整的大數據處理
六、大數據應用與案例分析
大數據應用的關鍵,也是其必要條件,就在於"IT"與"經營"的融合,當然,這里的經營的內涵可以非常廣泛,小至一個零售門店的經營,大至一個城市的經營。以下是關於各行各業,不同的組織機構在大數據方面的應用的案例,在此申明,以下案例均來源於網路,本文僅作引用,並在此基礎上作簡單的梳理和分類。
大數據應用案例之:醫療行業
[1] Seton Healthcare是採用IBM最新沃森技術醫療保健內容分析預測的首個客戶。該技術允許企業找到大量病人相關的臨床醫療信息,通過大數據處理,更好地分析病人的信息。
[2] 在加拿大多倫多的一家醫院,針對早產嬰兒,每秒鍾有超過3000次的數據讀取。通過這些數據分析,醫院能夠提前知道哪些早產兒出現問題並且有針對性地採取措施,避免早產嬰兒夭折。
[3] 它讓更多的創業者更方便地開發產品,比如通過社交網路來收集數據的健康類App。也許未來數年後,它們搜集的數據能讓醫生給你的診斷變得更為精確,比方說不是通用的成人每日三次一次一片,而是檢測到你的血液中葯劑已經代謝完成會自動提醒你再次服葯。
大數據應用案例之:能源行業
[1] 智能電網現在歐洲已經做到了終端,也就是所謂的智能電表。在德國,為了鼓勵利用太陽能,會在家庭安裝太陽能,除了賣電給你,當你的太陽能有多餘電的時候還可以買回來。通過電網收集每隔五分鍾或十分鍾收集一次數據,收集來的這些數據可以用來預測客戶的用電習慣等,從而推斷出在未來2~3個月時間里,整個電網大概需要多少電。有了這個預測後,就可以向發電或者供電企業購買一定數量的電。因為電有點像期貨一樣,如果提前買就會比較便宜,買現貨就比較貴。通過這個預測後,可以降低采購成本。

[2] 維斯塔斯風力系統,依靠的是BigInsights軟體和IBM超級計算機,然後對氣象數據進行分析,找出安裝風力渦輪機和整個風電場最佳的地點。利用大數據,以往需要數周的分析工作,現在僅需要不足1小時便可完成。
大數據應用案例之:通信行業
[1] XO Communications通過使用IBM SPSS預測分析軟體,減少了將近一半的客戶流失率。XO現在可以預測客戶的行為,發現行為趨勢,並找出存在缺陷的環節,從而幫助公司及時採取措施,保留客戶。此外,IBM新的Netezza網路分析加速器,將通過提供單個端到端網路、服務、客戶分析視圖的可擴展平台,幫助通信企業制定更科學、合理決策。
[2] 電信業者透過數以千萬計的客戶資料,能分析出多種使用者行為和趨勢,賣給需要的企業,這是全新的資料經濟。
[3] 中國移動通過大數據分析,對企業運營的全業務進行針對性的監控、預警、跟蹤。系統在第一時間自動捕捉市場變化,再以最快捷的方式推送給指定負責人,使他在最短時間內獲知市場行情。
[4] NTT docomo把手機位置信息和互聯網上的信息結合起來,為顧客提供附近的餐飲店信息,接近末班車時間時,提供末班車信息服務。

❽ 大數據演算法 的原理是什麼 是誰發明的 是怎麼發明的

大數據是一個很廣的概念
並沒有大數據演算法這種東西
大數據是指數據量激增以後面臨的一系列難題和場景
具體到實際應用 那就要具體看了
你可能想問 原來一個演算法 在大數據場景下 變成什麼樣了, 其實這是分布式演算法的問題,很多時候都不是某個人發明 而是工程問題

❾ 需要掌握哪些大數據演算法

數據挖掘領域的十大經典演算法:C4.5, k-Means, SVM, Apriori, EM, PageRank, AdaBoost, kNN, Naive Bayes, and CART。

1、C4.5演算法是機器學習演算法中的一種分類決策樹演算法,其核心演算法是ID3演算法。
2、2、k-means algorithm演算法是一個聚類演算法,把n的對象根據他們的屬性分為k個分割,k < n。
3、支持向量機,英文為Support Vector Machine,簡稱SV機(論文中一般簡稱SVM)。它是一種監督式學習的方法,它廣泛的應用於統計分類以及回歸分析中。
4、Apriori演算法是一種最有影響的挖掘布爾關聯規則頻繁項集的演算法。其核心是基於兩階段頻集思想的遞推演算法。
5、最大期望(EM)演算法。在統計計算中,最大期望(EM,Expectation–Maximization)演算法是在概率(probabilistic)模型中尋找參數最大似然 估計的演算法,其中概率模型依賴於無法觀測的隱藏變數(Latent Variabl)。
6、PageRank是Google演算法的重要內容。2001年9月被授予美國專利,專利人是Google創始人之一拉里·佩奇(Larry Page)。因此,PageRank里的page不是指網頁,而是指佩奇,即這個等級方法是以佩奇來命名的。
7、Adaboost是一種迭代演算法,其核心思想是針對同一個訓練集訓練不同的分類器(弱分類器),然後把這些弱分類器集合起來,構成一個更強的最終分類器 (強分類器)。
8、K最近鄰(k-Nearest Neighbor,KNN)分類演算法,是一個理論上比較成熟的方法,也是最簡單的機器學習演算法之一。
9、Naive Bayes。在眾多的分類模型中,應用最為廣泛的兩種分類模型是決策樹模型(Decision Tree Model)和樸素貝葉斯模型(Naive Bayesian Model,NBC)。
10、CART, Classification and Regression Trees。 在分類樹下面有兩個關鍵的思想。

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