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什么是大数据算法

发布时间:2023-03-30 12:36:32

❶ 大数据最常用的算法有哪些

奥地利符号计算研究所(Research Institute for Symbolic Computation,简称RISC)的Christoph Koutschan博士在自己的页面上发布了一篇文章,提到他做了一个调查,参与者大多数是计算机科学家,他请这些科学家投票选出最重要的算法,以下是这次调查的结果,按照英文名称字母顺序排序。

大数据等最核心的关键技术:32个算法

1、A* 搜索算法——图形搜索算法,从给定起点到给定终点计算出路径。其中使用了一种启发式的估算,为每个节点估算通过该节点的最佳路径,并以之为各个地点排定次序。算法以得到的次序访问这些节点。因此,A*搜索算法是最佳优先搜索的范例。

2、集束搜索(又名定向搜索,Beam Search)——最佳优先搜索算法的优化。使用启发式函数评估它检查的每个节点的能力。不过,集束搜索只能在每个深度中发现最前面的m个最符合条件的节点,m是固定数字——集束的宽度。

3、二分查找(Binary Search)——在线性数组中找特定值的算法,每个步骤去掉一半不符合要求的数据。

4、分支界定算法(Branch and Bound)——在多种最优化问题中寻找特定最优化解决方案的算法,特别是针对离散、组合的最优化。

5、Buchberger算法——一种数学算法,可将其视为针对单变量最大公约数求解的欧几里得算法和线性系统中高斯消元法的泛化。

6、数据压缩——采取特定编码方案,使用更少的字节数(或是其他信息承载单元)对信息编码的过程,又叫来源编码。

7、Diffie-Hellman密钥交换算法——一种加密协议,允许双方在事先不了解对方的情况下,在不安全的通信信道中,共同建立共享密钥。该密钥以后可与一个对称密码一起,加密后续通讯。

8、Dijkstra算法——针对没有负值权重边的有向图,计算其中的单一起点最短算法。

9、离散微分算法(Discrete differentiation)。

10、动态规划算法(Dynamic Programming)——展示互相覆盖的子问题和最优子架构算法

11、欧几里得算法(Euclidean algorithm)——计算两个整数的最大公约数。最古老的算法之一,出现在公元前300前欧几里得的《几何原本》。

12、期望-最大算法(Expectation-maximization algorithm,又名EM-Training)——在统计计算中,期望-最大算法在概率模型中寻找可能性最大的参数估算值,其中模型依赖于未发现的潜在变量。EM在两个步骤中交替计算,第一步是计算期望,利用对隐藏变量的现有估计值,计算其最大可能估计值;第二步是最大化,最大化在第一步上求得的最大可能值来计算参数的值。

13、快速傅里叶变换(Fast Fourier transform,FFT)——计算离散的傅里叶变换(DFT)及其反转。该算法应用范围很广,从数字信号处理到解决偏微分方程,到快速计算大整数乘积。

14、梯度下降(Gradient descent)——一种数学上的最优化算法。

15、哈希算法(Hashing)。

16、堆排序(Heaps)。

17、Karatsuba乘法——需要完成上千位整数的乘法的系统中使用,比如计算机代数系统和大数程序库,如果使用长乘法,速度太慢。该算法发现于1962年。

18、LLL算法(Lenstra-Lenstra-Lovasz lattice rection)——以格规约(lattice)基数为输入,输出短正交向量基数。LLL算法在以下公共密钥加密方法中有大量使用:背包加密系统(knapsack)、有特定设置的RSA加密等等。

19、最大流量算法(Maximum flow)——该算法试图从一个流量网络中找到最大的流。它优势被定义为找到这样一个流的值。最大流问题可以看作更复杂的网络流问题的特定情况。最大流与网络中的界面有关,这就是最大流-最小截定理(Max-flow min-cut theorem)。Ford-Fulkerson 能找到一个流网络中的最大流。

20、合并排序(Merge Sort)。

21、牛顿法(Newton’s method)——求非线性方程(组)零点的一种重要的迭代法。

22、Q-learning学习算法——这是一种通过学习动作值函数(action-value function)完成的强化学习算法,函数采取在给定状态的给定动作,并计算出期望的效用价值,在此后遵循固定的策略。Q-leanring的优势是,在不需要环境模型的情况下,可以对比可采纳行动的期望效用。

23、两次筛法(Quadratic Sieve)——现代整数因子分解算法,在实践中,是目前已知第二快的此类算法(仅次于数域筛法Number Field Sieve)。对于110位以下的十位整数,它仍是最快的,而且都认为它比数域筛法更简单。

24、RANSAC——是“RANdom SAmple Consensus”的缩写。该算法根据一系列观察得到的数据,数据中包含异常值,估算一个数学模型的参数值。其基本假设是:数据包含非异化值,也就是能够通过某些模型参数解释的值,异化值就是那些不符合模型的数据点。

25、RSA——公钥加密算法。首个适用于以签名作为加密的算法。RSA在电商行业中仍大规模使用,大家也相信它有足够安全长度的公钥。

26、Sch?nhage-Strassen算法——在数学中,Sch?nhage-Strassen算法是用来完成大整数的乘法的快速渐近算法。其算法复杂度为:O(N log(N) log(log(N))),该算法使用了傅里叶变换。

27、单纯型算法(Simplex Algorithm)——在数学的优化理论中,单纯型算法是常用的技术,用来找到线性规划问题的数值解。线性规划问题包括在一组实变量上的一系列线性不等式组,以及一个等待最大化(或最小化)的固定线性函数。

28、奇异值分解(Singular value decomposition,简称SVD)——在线性代数中,SVD是重要的实数或复数矩阵的分解方法,在信号处理和统计中有多种应用,比如计算矩阵的伪逆矩阵(以求解最小二乘法问题)、解决超定线性系统(overdetermined linear systems)、矩阵逼近、数值天气预报等等。

29、求解线性方程组(Solving a system of linear equations)——线性方程组是数学中最古老的问题,它们有很多应用,比如在数字信号处理、线性规划中的估算和预测、数值分析中的非线性问题逼近等等。求解线性方程组,可以使用高斯—约当消去法(Gauss-Jordan elimination),或是柯列斯基分解( Cholesky decomposition)。

30、Strukturtensor算法——应用于模式识别领域,为所有像素找出一种计算方法,看看该像素是否处于同质区域( homogenous region),看看它是否属于边缘,还是是一个顶点。

31、合并查找算法(Union-find)——给定一组元素,该算法常常用来把这些元素分为多个分离的、彼此不重合的组。不相交集(disjoint-set)的数据结构可以跟踪这样的切分方法。合并查找算法可以在此种数据结构上完成两个有用的操作:

查找:判断某特定元素属于哪个组。

合并:联合或合并两个组为一个组。

32、维特比算法(Viterbi algorithm)——寻找隐藏状态最有可能序列的动态规划算法,这种序列被称为维特比路径,其结果是一系列可以观察到的事件,特别是在隐藏的Markov模型中。

以上就是Christoph博士对于最重要的算法的调查结果。你们熟悉哪些算法?又有哪些算法是你们经常使用的?

❷ 什么是大数据

大数据是指在一定时间内,常规软件工具无法捕捉、管理和处理的数据集合。它是一种海量、高增长、多元化的信息资产,需要一种新的处理模式,以具备更强的决策、洞察和流程优化能力。

大数据技术的战略意义不在于掌握庞大的数据信息,而在于对这些有意义的数据进行专业的处理。换句话说,如果把大数据比作一个行袭改业,这个行业盈利的关键在于提高数据的“处理能力”,通过“处理”实现数据的“增值”。

从技术上讲,大数据和云计算的关系就像硬币的正反面一样密不可分。大数据不能用单台计算机处理,必须采用分布式架构。其特拍扰判点在于海量数据的分布式数据挖掘。但它必须依赖云计算分布式处理、分布式数据库、云存储和虚拟化技术。

扩展信息:

大数据只是现阶段互联网的一个表征或特征。没有必要将其神话或保持敬畏。在以云计算为代表的技术创新背景下,这些原本看似难以收集和使用的数据开始被轻松使用。通过各行各业的不断创新,大数据将逐渐为人类创造更多的价值。

是体现大数据技术价值的手段,是进步的基石。这里从云计李扰算、分布式处理技术、存储技术、感知技术的发展,阐述大数据从采集、处理、存储到形成结果的全过程。

实践是大数据的终极价值。在这里,我们从互联网大数据、政府大数据、企业大数据、个人大数据四个方面来描绘大数据的美好图景和将要实现的蓝图。

❸ 什么是大数据技术大数据的概念

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。

随着云时代的来临,大数据也吸引了越来越多的关注。分析师团队认为,大数据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。

(3)什么是大数据算法扩展阅读:

大数据的三个层面:

1、理论,理论是认知的必经途径,也是被广泛认同和传播的基线。在这里从大数据的特征定义理解行业对大数据的整体描绘和定性;从对大数据价值的探讨来深入解析大数据的珍贵所在;洞悉大数据的发展趋势;从大数据隐私这个特别而重要的视角审视人和数据之间的长久博弈。

2、技术,技术是大数据价值体现的手段和前进的基石。在这里分别从云计算、分布式处理技术、存储技术和感知技术的发展来说明大数据从采集、处理、存储到形成结果的整个过程。

3、实践,实践是大数据的最终价值体现。在这里分别从互联网的大数据,政府的大数据,企业的大数据和个人的大数据四个方面来描绘大数据已经展现的美好景象及即将实现的蓝图。

参考资料来源:网络-大数据

❹ 大数据算法:分类算法

KNN算法,即K近邻(K Nearest Neighbour)算法,是一种基本的分类算法。其主要原理是:对于一个需要分类的数据,将其和一组已经分类标注好的样本集合进行比较,得到距离最近的K个样本,K个样本最多归属的类别,就是这个需要分类数据的类别。下面我给你画了一个KNN算法的原理图。

图中,红蓝绿三种颜色的点为样本数据,分属三种类别 、 、 。对于待分类点 ,计算和它距离最近的5个点(即K为5),这5个点最多归属的类别为 (4个点归属 ,1个点归属 ),那么 的类别被分类为 。

KNN的算法流程也非常简单,请看下面的流程图。

KNN算法是一种非常简单实用的分类算法,可用于各种分类的场景,比如新闻分类、商品分类等,甚至可用于简单的文字识别。对于新闻分类,可以提前对若干新闻进行人工标注,标好新闻类别,计算好特征向量。对于一篇未分类的新闻,计算其特征向量后,跟所有已标注新闻进行距离计算,然后进一步利用KNN算法进行自动分类。

读到这你肯定会问,如何计算数据的距离呢?如何获得新闻的特征向量呢?

KNN算法的关键是要比较需要分类的数据与样本数据之间的距离,这在机器学习中通常的做法是:提取数据的特征值,根据特征值组成一个n维实数向量空间(这个空间也被称作特征空间),然后计算向量之间的空间距离。空间之间的距离计算方法有很多种,常用的有欧氏距离、余弦距离等。

对于数据 和 ,若其特征空间为n维实数向量空间 ,即 , ,则其欧氏距离计算公式为

这个欧式距离公式其实我们在初中的时候就学过,平面几何和立体几何里两个点之间的距离,也是用这个公式计算出来的,只是平面几何(二维几何)里的n=2,立体几何(三维几何)里的n=3,而机器学习需要面对的每个数据都可能有n维的维度,即每个数据有n个特征值。但是不管特征值n是多少,两个数据之间的空间距离的计算公式还是这个欧氏计算公式。大多数机器学习算法都需要计算数据之间的距离,因此掌握数据的距离计算公式是掌握机器学习算法的基础。

欧氏距离是最常用的数据计算公式,但是在文本数据以及用户评价数据的机器学习中,更常用的距离计算方法是余弦相似度。

余弦相似度的值越接近1表示其越相似,越接近0表示其差异越大,使用余弦相似度可以消除数据的某些冗余信息,某些情况下更贴近数据的本质。我举个简单的例子,比如两篇文章的特征值都是:“大数据”“机器学习”和“极客时间”,A文章的特征向量为(3, 3, 3),即这三个词出现次数都是3;B文章的特征向量为(6, 6, 6),即这三个词出现次数都是6。如果光看特征向量,这两个向量差别很大,如果用欧氏距离计算确实也很大,但是这两篇文章其实非常相似,只是篇幅不同而已,它们的余弦相似度为1,表示非常相似。

余弦相似度其实是计算向量的夹角,而欧氏距离公式是计算空间距离。余弦相似度更关注数据的相似性,比如两个用户给两件商品的打分分别是(3, 3)和(4, 4),那么两个用户对两件商品的喜好是相似的,这种情况下,余弦相似度比欧氏距离更合理。

我们知道了机器学习的算法需要计算距离,而计算距离需要还知道数据的特征向量,因此提取数据的特征向量是机器学习工程师们的重要工作,有时候甚至是最重要的工作。不同的数据以及不同的应用场景需要提取不同的特征值,我们以比较常见的文本数据为例,看看如何提取文本特征向量。

文本数据的特征值就是提取文本关键词,TF-IDF算法是比较常用且直观的一种文本关键词提取算法。这种算法是由TF和IDF两部分构成。

TF是词频(Term Frequency),表示某个单词在文档中出现的频率,一个单词在一个文档中出现的越频繁,TF值越高。

词频:

IDF是逆文档频率(Inverse Document Frequency),表示这个单词在所有文档中的稀缺程度,越少文档出现这个词,IDF值越高。

逆文档频率:

TF与IDF的乘积就是TF-IDF。

所以如果一个词在某一个文档中频繁出现,但在所有文档中却很少出现,那么这个词很可能就是这个文档的关键词。比如一篇关于原子能的技术文章,“核裂变”“放射性”“半衰期”等词汇会在这篇文档中频繁出现,即TF很高;但是在所有文档中出现的频率却比较低,即IDF也比较高。因此这几个词的TF-IDF值就会很高,就可能是这篇文档的关键词。如果这是一篇关于中国原子能的文章,也许“中国”这个词也会频繁出现,即TF也很高,但是“中国”也在很多文档中出现,那么IDF就会比较低,最后“中国”这个词的TF-IDF就很低,不会成为这个文档的关键词。

提取出关键词以后,就可以利用关键词的词频构造特征向量,比如上面例子关于原子能的文章,“核裂变”“放射性”“半衰期”这三个词是特征值,分别出现次数为12、9、4。那么这篇文章的特征向量就是(12, 9, 4),再利用前面提到的空间距离计算公式计算与其他文档的距离,结合KNN算法就可以实现文档的自动分类。

贝叶斯公式是一种基于条件概率的分类算法,如果我们已经知道A和B的发生概率,并且知道了B发生情况下A发生的概率,可以用贝叶斯公式计算A发生的情况下B发生的概率。事实上,我们可以根据A的情况,即输入数据,判断B的概率,即B的可能性,进而进行分类。

举个例子:假设一所学校里男生占60%,女生占40%。男生总是穿长裤,女生则一半穿长裤一半穿裙子。假设你走在校园中,迎面走来一个穿长裤的学生,你能够推断出这个穿长裤学生是男生的概率是多少吗?

答案是75%,具体算法是:

这个算法就利用了贝叶斯公式,贝叶斯公式的写法是:

意思是A发生的条件下B发生的概率,等于B发生的条件下A发生的概率,乘以B发生的概率,除以A发生的概率。还是上面这个例子,如果我问你迎面走来穿裙子的学生是女生的概率是多少。同样带入贝叶斯公式,可以计算出是女生的概率为100%。其实这个结果我们根据常识也能推断出来,但是很多时候,常识受各种因素的干扰,会出现偏差。比如有人看到一篇博士生给初中学历老板打工的新闻,就感叹读书无用。事实上,只是少见多怪,样本量太少而已。而大量数据的统计规律则能准确反映事物的分类概率。

贝叶斯分类的一个典型的应用场合是垃圾邮件分类,通过对样本邮件的统计,我们知道每个词在邮件中出现的概率 ,我们也知道正常邮件概率 和垃圾邮件的概率 ,还可以统计出垃圾邮件中各个词的出现概率 ,那么现在一封新邮件到来,我们就可以根据邮件中出现的词,计算 ,即得到这些词出现情况下,邮件为垃圾邮件的概率,进而判断邮件是否为垃圾邮件。

现实中,贝叶斯公式等号右边的概率,我们可以通过对大数据的统计获得,当有新的数据到来的时候,我们就可以带入上面的贝叶斯公式计算其概率。而如果我们设定概率超过某个值就认为其会发生,那么我们就对这个数据进行了分类和预测,具体过程如下图所示。

训练样本就是我们的原始数据,有时候原始数据并不包含我们想要计算的维度数据,比如我们想用贝叶斯公式自动分类垃圾邮件,那么首先要对原始邮件进行标注,需要标注哪些邮件是正常邮件、哪些邮件是垃圾邮件。这一类需要对数据进行标注才能进行的机器学习训练也叫作有监督的机器学习。

❺ 大数据分析是指的什么

大数据分析是指对规模巨大的数据进行分析。对大数据bigdata进行采集、清洗、挖掘、分析等,大数据主要有数据采集、数据存储、数据管理和数据分析与挖掘技术等。
大数据分析目标:语义引擎处理大数据的时候,经常会使用很多时间和花费,所以每次生成的报告后,应该支持语音引擎功能。产生可视化报告,便于人工分析通过软件,对大量的数据进行处理,将结果可视化。通过大数据分析算法,应空桐该对于数据进行燃拦一斗段坦定的推断,这样的数据才更有指导性。
统计分析:假设检验、显着性检验、差异分析、相关分析、多元回归分析、逐步回归、回归预测与残差分析等。
数据挖掘:分类 (Classification)、估计(Estimation)、预测(Prediction)、相关性分组或关联规则(Affinity grouping or association rules)、聚类(Clustering)、描述和可视化、Description and Visualization)、复杂数据类型挖掘(Text, Web ,图形图像,视频,音频等)。建立模型,采集数据可以通过网络爬虫,或者历年的数据资料,建立对应的数据挖掘模型,然后采集数据,获取到大量的原始数据。导入并准备数据在通过工具或者脚本,将原始转换成可以处理的数据,
大数据分析算法:机器学习通过使用机器学习的方法,处理采集到的数据。根据具体的问题来定。这里的方法就特别多。

❻ 大数据算法学什么

大数据算法课程讲授大数据上的基本算法设计思想等内容,课程共设计十讲,包含有大数据算法概述、亚线性算法、亚线性算法例析等。

授课目标

1、让听课的学习者接触到和传统算法课程不一样的算法设计与分析思路,并且以较新的研究成果为导向祥谨慧谨答,让参与该课程学习的同学了解大数据算法的前沿知识。

2、通过大数据算法课程课程的学习,使学生掌握大数据算法设计的基本思想,并通过课程的作业,掌握大数据算法设计与分析的技术。

❼ 大数据是什么

作者:李丽
链接:https://www.hu.com/question/23896161/answer/28624675
来源:知乎
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"大数据"是一个体量特别大,数据类别特别大的数据集,并且这样的数据集无法用传统数据库工具对其内容进行抓取、管理和处理。 "大数据"首先是指数据体量(volumes)?大,指代大型数据集,一般在10TB?规模左右,但在实际应用中,很多企业用户把多个数据集放在一起,已经形成了PB级的数据量;其次是指数据类别(variety)大,数据来自多种数据源,数据种类和格式日渐丰富,已冲破了以前所限定的结构化数据范畴,囊括了半结构化和非结构化数据。接着是数据处理速度(Velocity)快,在数据量非常庞大的情况下,也能够做到数据的实时处理。最后一个特点是指数据真实性(Veracity)高,随着社交数据、企业内容、交易与应用数据等新数据源的兴趣,传统数据源的局限被打破,企业愈发需要有效的信息之力以确保其真实性及安全性。
"大数据"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。从数据的类别上看,"大数据"指的是无法使用传统流程或工具处理或分析的信息。它定义了那些超出正常处理范围和大小、迫使用户采用非传统处理方法的数据集。
亚马逊网络服务(AWS)、大数据科学家JohnRauser提到一个简单的定义:大数据就是任何超过了一台计算机处理能力的庞大数据量。
研发小组对大数据的定义:"大数据是最大的宣传技术、是最时髦的技术,当这种现象出现时,定义就变得很混乱。" Kelly说:"大数据是可能不包含所有的信息,但我觉得大部分是正确的。对大数据的一部分认知在于,它是如此之大,分析它需要多个工作负载,这是AWS的定义。当你的技术达到极限时,也就是数据的极限"。 大数据不是关于如何定义,最重要的是如何使用。最大的挑战在于哪些技术能更好的使用数据以及大数据的应用情况如何。这与传统的数据库相比,开源的大数据分析工具的如Hadoop的崛起,这些非结构化的数据服务的价值在哪里。
二、大数据分析
从所周知,大数据已经不简简单单是数据大的事实了,而最重要的现实是对大数据进行分析,只有通过分析才能获取很多智能的,深入的,有价值的信息。那么越来越多的应用涉及到大数据,而这些大数据的属性,包括数量,速度,多样性等等都是呈现了大数据不断增长的复杂性,所以大数据的分析方法在大数据领域就显得尤为重要,可以说是决定最终信息是否有价值的决定性因素。基于如此的认识,大数据分析普遍存在的方法理论有哪些呢?
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、预测性分析能力
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、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。
三、大数据技术
1、数据采集:ETL工具负责将分布的、异构数据源中的数据如关系数据、平面数据文件等抽取到临时中间层后进行清洗、转换、集成,最后加载到数据仓库或数据集市中,成为联机分析处理、数据挖掘的基础。
2、数据存取:关系数据库、NOSQL、SQL等。
3、基础架构:云存储、分布式文件存储等。
4、数据处理:自然语言处理(NLP,NaturalLanguageProcessing)是研究人与计算机交互的语言问题的一门学科。处理自然语言的关键是要让计算机"理解"自然语言,所以自然语言处理又叫做自然语言理解(NLU,NaturalLanguage Understanding),也称为计算语言学(Computational Linguistics。一方面它是语言信息处理的一个分支,另一方面它是人工智能(AI, Artificial Intelligence)的核心课题之一。
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、回归预测与残差分析、岭回归、logistic回归分析、曲线估计、因子分析、聚类分析、主成分分析、因子分析、快速聚类法与聚类法、判别分析、对应分析、多元对应分析(最优尺度分析)、bootstrap技术等等。
6、数据挖掘:分类
(Classification)、估计(Estimation)、预测(Prediction)、相关性分组或关联规则(Affinity grouping or
association rules)、聚类(Clustering)、描述和可视化、Description and Visualization)、复杂数据类型挖掘(Text,
Web ,图形图像,视频,音频等)
7、模型预测:预测模型、机器学习、建模仿真。
8、结果呈现:云计算、标签云、关系图等。
四、大数据特点
要理解大数据这一概念,首先要从"大"入手,"大"是指数据规模,大数据一般指在10TB(1TB=1024GB)规模以上的数据量。大数据同过去的海量数据有所区别,其基本特征可以用4个V来总结(Vol-ume、Variety、Value和Veloc-ity),即体量大、多样性、价值密度低、速度快。
1、
数据体量巨大。从TB级别,跃升到PB级别。
2、
数据类型繁多,如前文提到的网络日志、视频、图片、地理位置信息,等等。
3、
价值密度低。以视频为例,连续不间断监控过程中,可能有用的数据仅仅有一两秒。
4、
处理速度快。1秒定律。最后这一点也是和传统的数据挖掘技术有着本质的不同。物联网、云计算、移动互联网、车联网、手机、平板电脑、PC以及遍布地球各个角落的各种各样的传感器,无一不是数据来源或者承载的方式。
大数据技术是指从各种各样类型的巨量数据中,快速获得有价值信息的技术。解决大数据问题的核心是大数据技术。目前所说的"大数据"不仅指数据本身的规模,也包括采集数据的工具、平台和数据分析系统。大数据研发目的是发展大数据技术并将其应用到相关领域,通过解决巨量数据处理问题促进其突破性发展。因此,大数据时代带来的挑战不仅体现在如何处理巨量数据从中获取有价值的信息,也体现在如何加强大数据技术研发,抢占时代发展的前沿。
五、大数据处理
大数据处理之一: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。
大数据处理之二: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。
大数据处理之三: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。
大数据处理之四: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Kmeans、用于统计学习的SVM和用于分类的NaiveBayes,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,常用数据挖掘算法都以单线程为主。
整个大数据处理的普遍流程至少应该满足这四个方面的步骤,才能算得上是一个比较完整的大数据处理
六、大数据应用与案例分析
大数据应用的关键,也是其必要条件,就在于"IT"与"经营"的融合,当然,这里的经营的内涵可以非常广泛,小至一个零售门店的经营,大至一个城市的经营。以下是关于各行各业,不同的组织机构在大数据方面的应用的案例,在此申明,以下案例均来源于网络,本文仅作引用,并在此基础上作简单的梳理和分类。
大数据应用案例之:医疗行业
[1] Seton Healthcare是采用IBM最新沃森技术医疗保健内容分析预测的首个客户。该技术允许企业找到大量病人相关的临床医疗信息,通过大数据处理,更好地分析病人的信息。
[2] 在加拿大多伦多的一家医院,针对早产婴儿,每秒钟有超过3000次的数据读取。通过这些数据分析,医院能够提前知道哪些早产儿出现问题并且有针对性地采取措施,避免早产婴儿夭折。
[3] 它让更多的创业者更方便地开发产品,比如通过社交网络来收集数据的健康类App。也许未来数年后,它们搜集的数据能让医生给你的诊断变得更为精确,比方说不是通用的成人每日三次一次一片,而是检测到你的血液中药剂已经代谢完成会自动提醒你再次服药。
大数据应用案例之:能源行业
[1] 智能电网现在欧洲已经做到了终端,也就是所谓的智能电表。在德国,为了鼓励利用太阳能,会在家庭安装太阳能,除了卖电给你,当你的太阳能有多余电的时候还可以买回来。通过电网收集每隔五分钟或十分钟收集一次数据,收集来的这些数据可以用来预测客户的用电习惯等,从而推断出在未来2~3个月时间里,整个电网大概需要多少电。有了这个预测后,就可以向发电或者供电企业购买一定数量的电。因为电有点像期货一样,如果提前买就会比较便宜,买现货就比较贵。通过这个预测后,可以降低采购成本。

[2] 维斯塔斯风力系统,依靠的是BigInsights软件和IBM超级计算机,然后对气象数据进行分析,找出安装风力涡轮机和整个风电场最佳的地点。利用大数据,以往需要数周的分析工作,现在仅需要不足1小时便可完成。
大数据应用案例之:通信行业
[1] XO Communications通过使用IBM SPSS预测分析软件,减少了将近一半的客户流失率。XO现在可以预测客户的行为,发现行为趋势,并找出存在缺陷的环节,从而帮助公司及时采取措施,保留客户。此外,IBM新的Netezza网络分析加速器,将通过提供单个端到端网络、服务、客户分析视图的可扩展平台,帮助通信企业制定更科学、合理决策。
[2] 电信业者透过数以千万计的客户资料,能分析出多种使用者行为和趋势,卖给需要的企业,这是全新的资料经济。
[3] 中国移动通过大数据分析,对企业运营的全业务进行针对性的监控、预警、跟踪。系统在第一时间自动捕捉市场变化,再以最快捷的方式推送给指定负责人,使他在最短时间内获知市场行情。
[4] NTT docomo把手机位置信息和互联网上的信息结合起来,为顾客提供附近的餐饮店信息,接近末班车时间时,提供末班车信息服务。

❽ 大数据算法 的原理是什么 是谁发明的 是怎么发明的

大数据是一个很广的概念
并没有大数据算法这种东西
大数据是指数据量激增以后面临的一系列难题和场景
具体到实际应用 那就要具体看了
你可能想问 原来一个算法 在大数据场景下 变成什么样了, 其实这是分布式算法的问题,很多时候都不是某个人发明 而是工程问题

❾ 需要掌握哪些大数据算法

数据挖掘领域的十大经典算法:C4.5, k-Means, SVM, Apriori, EM, PageRank, AdaBoost, kNN, Naive Bayes, and CART。

1、C4.5算法是机器学习算法中的一种分类决策树算法,其核心算法是ID3算法。
2、2、k-means algorithm算法是一个聚类算法,把n的对象根据他们的属性分为k个分割,k < n。
3、支持向量机,英文为Support Vector Machine,简称SV机(论文中一般简称SVM)。它是一种监督式学习的方法,它广泛的应用于统计分类以及回归分析中。
4、Apriori算法是一种最有影响的挖掘布尔关联规则频繁项集的算法。其核心是基于两阶段频集思想的递推算法。
5、最大期望(EM)算法。在统计计算中,最大期望(EM,Expectation–Maximization)算法是在概率(probabilistic)模型中寻找参数最大似然 估计的算法,其中概率模型依赖于无法观测的隐藏变量(Latent Variabl)。
6、PageRank是Google算法的重要内容。2001年9月被授予美国专利,专利人是Google创始人之一拉里·佩奇(Larry Page)。因此,PageRank里的page不是指网页,而是指佩奇,即这个等级方法是以佩奇来命名的。
7、Adaboost是一种迭代算法,其核心思想是针对同一个训练集训练不同的分类器(弱分类器),然后把这些弱分类器集合起来,构成一个更强的最终分类器 (强分类器)。
8、K最近邻(k-Nearest Neighbor,KNN)分类算法,是一个理论上比较成熟的方法,也是最简单的机器学习算法之一。
9、Naive Bayes。在众多的分类模型中,应用最为广泛的两种分类模型是决策树模型(Decision Tree Model)和朴素贝叶斯模型(Naive Bayesian Model,NBC)。
10、CART, Classification and Regression Trees。 在分类树下面有两个关键的思想。

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