搜档网
当前位置:搜档网 › 大数据技术研究综述

大数据技术研究综述

大数据技术研究综述
大数据技术研究综述

大数据技术研究综述

摘要:大数据是继云计算、物联网之后IT 产业又一次颠覆性的技术革命。文中介绍了大数据的概念、典型的4“V”特征以及大数据的关键技术,归纳总结了大数据处理的一般流程,针对其中的关键技术,如MapReduce、GFS、Hadoop以及NoSQL等,介绍了基本的情况。最后,本文对大数据时代做了总结与展望。

关键词:大数据;数据处理技术;云计算

当人们还在津津乐道云计算、物联网等主题时,一个崭新的概念——大数据横空出世。大数据是继云计算、物联网之后IT产业又一次颠覆性的技术革命,对国家治理模式、企业决策、组织和业务流程,以及个人生活方式等都将产生巨大的影响。大数据的挖掘和应用可创造出超万亿美元的价值,将是未来IT 领域最大的市场机遇之一,其作用堪称又一次工业革命[1]。

我们身处数据的海洋,几乎所有事物都与数据有关,环境、金融、医疗……我们每天都在产生数据,打电话、发短信、进地铁站安检、进办公楼刷卡、在QQ 上聊天、上淘宝网购物……大量数据实时地影响我们的工作、生活乃至社会发展。数据成为与自然资源、人力资源同样重要的战略资源,引起了科技界和企业界的高度重视。

1大数据的概念

大数据本身就是一个很抽象的概念,提及大数据很多人也只能从数据量上去感知大数据的规模,如:百度每天大约要处理几十PB 的数据;Facebook 每天生成300 TB以上的日志数据;据著名咨询公司IDC 的统计,2011年全球被创建和复制的数据总量为1.8 ZB(1021) ,但仅仅是数据量并不能区分大数据与传统的海量数据的区别。在2008年《Science》杂志出版的专刊中,大数据被定义为“代表着人类认知过程的进步,数据集的规模是无法在可容忍的时间内用目前的技术、方法和理论去获取、管理、处理的数据”[2]。

大数据不是一种新技术,也不是一种新产品,而是一种新现象,是近来研究的一个技术热点。大数据具有以下4个特点,即4个“V”:

(1) 数据体量(V olumes) 巨大。大型数据集,从TB级别,跃升到PB级别。

(2) 数据类别(Variety) 繁多。数据来自多种数据源,数据种类和格式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。

(3) 价值(Value) 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一两秒钟。

(4) 处理速度(Velocity) 快。包含大量在线或实时数据分析处理的需求,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。

2 大数据处理流程

从大数据的特征和产生领域来看,大数据的来源相当广泛,由此产生的数据类型和应用处理方法千差万别。但是总的来说,大数据的基本处理流程大都是一致的。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,最后是数据挖掘。

2.1 数据采集

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。

2.2 数据导入/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。

2.3 数据统计/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。

2.4数据挖掘

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

3 大数据关键技术

在大数据处理流程中,最核心的部分就是对于数据信息的分析处理,所以其中所运用到的处理技术也就至关重要。提起大数据的处理技术,就不得不提起“云计算”,这是大数据处理的基础,也是大数据分析的支撑技术。分布式文件系统为整个大数据提供了底层的数据贮存支撑架构;为了方便数据管理,在分布式文件系统的基础上建立分布式数据库,提高数据访问速度;在一个开源的数据实现平台上利用各种大数据分析技术可以对不同种类、不同需求的数据进行分析整理得出有益信息,最终利用各种可视化技术形象地显示给数据用户,满足用户的各种需求。

3.1 云计算和MapReduce

3.1.1 云计算

云计算是大数据分析处理技术的核心原理,也是大数据分析应用的基础平台。Google 内部的各种大数据处理技术和应用平台都是基于云计算,最典型的就是以分布式文件系统GFS、批处理技术MapReduce、分布式数据库BigTable为代表的大数据处理技术以及在此基础上产生的开源数据处理平台Hadoop。

3.1.2 MapReduce

MapReduce技术是Google公司于2004年提出,作为一种典型的数据批处理技术被广泛的应用于数据挖掘、数据分析、机器学习等领域,并且,MapReduce因为它并行式数据处理的方式已经成为大数据处理的关键技术[3]。MapReduce系统主要由两个部分组成:Map 和Reduce。MapReduce的核心思想在于“分而治之”,也就是说,首先将数据源分为若干部分,每个部分对应一个初始的键-值(key/Value)对,并分别给不同的Map任务区处理,这时的Map对初始的键-值(key/Value)对进行处理,产生一系列中间结果key/Value对,MapReduce的中间过程Shuffle将所有具有相同key值的Value值组成一个集合传递给Reduce 环节;Reduce接收这些中间结果,并将相同的Value值合并,形成最终的较小Value值的集合。

MapReduce系统的提出简化了数据的计算过程,避免了数据传输过程中大量的通信开销,使得MapReduce可以运用到多种实际问题的解决方案里,公布之后获得了极大的关注,在各个领域均有广泛的应用。

3.2 分布式文件系统

谈到分布式文件系统,不得不提的是Google的GFS。基于大量安装有Linux操作系统的普通PC构成的集群系统,整个集群系统由一台Master(通常有几台备份)和若干台TrunkServer构成。GFS中文件备份成固定大小的Trunk分别存储在不同的TrunkServer上,每个Trunk有多份(通常为3份)拷贝,也存储在不同的TrunkServer上。Master负责维护GFS中的Metadata,即文件名及其Trunk信息。客户端先从Master上得到文件的Metadata,

根据要读取的数据在文件中的位置与相应的TrunkServer通信,获取文件数据。

在Google的论文发表后,就诞生了Hadoop。截至今日,Hadoop被很多中国最大互联网公司所追捧,百度的搜索日志分析,腾讯、淘宝和支付宝的数据仓库都可以看到Hadoop 的身影。

Hadoop具备低廉的硬件成本、开源的软件体系、较强的灵活性、允许用户自己修改代码等特点,同时能支持海量数据存储和计算任务。

Hive是一个基于Hadoop的数据仓库平台,将转化为相应的MapReduce程序基于Hadoop 执行。通过Hive,开发人员可以方便地进行ETL开发。

3.3NoSQL

随着数据量增长,越来越多的人关注NoSQL,特别是2010年下半年,Facebook选择HBase来做实时消息存储系统,替换原来开发的Cassandra系统。这使得很多人开始关注HBase。Facebook选择HBase是基于短期小批量临时数据和长期增长的很少被访问到的数据这两个需求来考虑的。

HBase是一个高可靠性、高性能、面向列、可伸缩的分布式存储系统,利用HBase技术可在廉价PC Server上搭建大规模结构化存储集群。HBase是BigTable的开源实现,使用HDFS作为其文件存储系统。Google运行MapReduce来处理BigTable中的海量数据,HBase 同样利用MapReduce来处理HBase中的海量数据;BigTable利用Chubby作为协同服务,HBase则利用Zookeeper作为对应。如下图1所示,是线上应用系统与数据平台的无缝融入交互图。

图1 线上应用系统与数据平台的无缝融入

近来NoSQL数据库的使用越来越普及,几乎所有的大型互联网公司都在这个领域进行着实践和探索。在享受了这类数据库与生俱来的扩展性、容错性、高读写吞吐外(尽管各主流NoSQL仍在不断完善中),越来越多的实际需求把人们带到了NoSQL并不擅长的其他领域,比如搜索、准实时统计分析、简单事务等。实践中一般会在NoSQL的外围组合一些其他技术形成一个整体解决方案。

4总结与展望

大数据已经涉及到生活的各个领域,对于大数据的研究涉及的领域也很广。与人们直接利益相关的大数据的能耗、安全、隐私保护等都受到了很多企业和个人的关注,还有更多未知的领域也不例外。本文对近几年国内外大数据的相关研究成果进行了较为全面的总结和介绍,阐述了大数据的相关概念、产生背景和4“V”特征,概括出了大数据的一般处理流程,详细介绍了大数据的几种关键技术,重点描述了典型的云计算技术在大数据分析过程中的基础性作用。总体来说,目前对于大数据的研究尚属起步阶段,还有很多问题亟待解决。大数据时代已经来临,如何从海量数据中发现知识、获取信息,寻找隐藏在大数据中的模式、趋势和相关性,揭示社会运行和发展规律,以及可能的科研、商业、工业等应用前景,都需要我们更加深入的了解大数据,并具有更加深刻的数据洞察力。

参考文献

[1] 严霄凤,张德馨. 大数据研究[J]. 计算机技术与发展.2013(04):168-172.

[2] GRAHAM-ROWED,GOLDSTOND,DOCTOROW C, et al. Big data:science in the petabyte era [J]. Nature,2008,455(7209):8-9.

[3] 李成华,张新访,金海等.MapReduce:新型的分布式并行计算编程模型[J].计算机工程与科学.2011,33(3):129-135.

大数据的五大关键技术

大数据的五大关键技术 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、处理和展现的有力武器。 一、大数据接入 1、大数据接入 已有数据接入、实时数据接入、文件数据接入、消息记录数据接入、文字数据接入、图片数据接入、视屏数据接入 2、大数据接入技术 Kafka、ActiveMQ、ZeroMQ、Flume、Sqoop、Socket(Mina、Netty)、ftp/sftp 二、大数据存储 1、大数据存储 结构化数据存储、半结构化数据存储、非结构化数据存储 2、大数据存储技术 Hdfs、Hbase、Hive、S3、Kudu、MongoDB、Neo4J 、Redis、Alluxio(Tachyon)、Lucene、Solr、ElasticSearch 三、数据分析挖掘 1、大数据分析与挖掘 离线分析、准实时分析、实时分析、图片识别、语音识别、机器学习

2、大数据分析与挖掘技术 MapReduce、Hive、Pig、Spark、Flink、Impala、Kylin、Tez、Akka、Storm、S4、Mahout、MLlib 四、大数据共享交换 1、大数据共享交换 数据接入、数据清洗、转换、脱敏、脱密、数据资产管理、数据导出 2、大数据共享交换技术 Kafka、ActiveMQ、ZeroMQ、Dubbo、Socket(Mina、Netty)、ftp/sftp、RestFul、Web Service 五、大数据展现 1、大数据展现 图化展示(散点图、折线图、柱状图、地图、饼图、雷达图、K线图、箱线图、热力图、关系图、矩形树图、平行坐标、桑基图、漏斗图、仪表盘),文字展示; 2、大数据展现技术 Echarts、Tableau 国家规划大数据产业发展战略,各行各业需要大数据技术支撑指数级的数据增量服务,越来越多的企业逐渐转型于大数据,大数据方面市场需求呈爆发式增长。为了应对大数据人才的缺乏,加米谷大数据培训中心制定了全流程的大数据课程,主要包括Linux、java、CentOS、mysql、HDFS、Hadoop、Hbase、Hive、Kafka、Spark、Storm等。除了在理论方面深入讲解外,还有对应代码实战,全流程学完之后会有实战大数据项目,整体把控学习效果,教学目的旨在提高学员实战能力,真实提升自身大数据能力。

国内外大数据产业发展现状与趋势研究

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/7e11498279.html, 国内外大数据产业发展现状与趋势研究 作者:方申国谢楠 来源:《信息化建设》2017年第06期 大数据作为新财富,价值堪比石油。 进入21世纪以来,随着物联网、电子商务、社会化网络的快速发展,数据体量迎来了爆炸式的增长,大数据正在成为世界上最重要的土壤和基础。根据IDC(互联网数据中心)预测,2020年的数据增长量将是2010年的44倍,达到35ZB。世界经济论坛报告称,“大数据为新财富,价值堪比石油”。随着计算机及其存储设备、互联网、云计算等技术的发展,大数据应用领域随之不断丰富。大数据产业将依赖快速聚集的社会资源,在数据和应用驱动的创新下,不断丰富商业模式,构建出多层多样的市场格局,成为引领信息技术产业发展的核心引擎、推动社会进步的重要力量。 大数据产业发展现状 全球大数据产业发展概况 目前,大数据以爆炸式的发展速度迅速蔓延至各行各业。随着各国抢抓战略布局,不断加大扶持力度,全球大数据市场规模保持了高速增长态势。据IDC预测,全球大数据市场规模 年增长率达40%,在2017年将达到530亿美元。美国奥巴马政府于2012年3月宣布投资2亿美元启动“大数据研究和发展计划”,将“大数据研究”上升为国家意志;2015年发布“大数据研究和发展计划”,深入推动大数据技术研发,同时还鼓励产业、大学和研究机构、非盈利机构与政府一起努力,共享大数据提供的机遇。目前,美国大数据产业增长率已超过71%,大数据在美国健康医疗、公共管理、零售业、制造业等领域产生了巨大的经济效益。英国政府自2013年开始就注重对大数据技术的研发投入,2015年投入7300万英镑用于55个政府的大数据应用项目,投资兴办大数据研究中心,通过大数据技术在公开平台上发布了各层级数据资源,直接或间接为英国增加了近490亿至660亿英镑的收入,并预测到2017年,大数据技术可以为英国提供5.8万个新的工作岗位,或将带来2160亿英镑的经济增长。法国2011年推出了公开的数据平台 date.gouv.fr,以便于公民自由查询和下载公共数据;2013年相继发布《数字化路线图》、《法国政府大数据五项支持计划》等,通过为大数据设立原始扶持资金,推动交通、医疗卫生等纵向行业设立大数据旗舰项目,为大数据应用建立良好的生态环境,并积极建设大数据初创企业孵化器。日本在《日本再兴战略》中提出开放数据,将实施数据开放、大数据技术开发与运用作为2013-2020年的重要国家战略之一,积极推动日本政务大数据开放及产业大数据的发展,零售业、道路交通基建、互联网及电信业等行业的大数据应用取得显著效果。韩国政府高度重视大数据发展,科学、通信和未来规划部与国家信息社会局(NIA)共建大数据中心,大力推动全国大数据产业发展。根据《2015韩国数据行业白皮书》统计显示, 数据服务市场规模占韩国总行业市场规模的47%,位列第一;数据库构建服务以41.8%的占有

大数据文献综述

信息资源管理文献综述 题目:大数据背景下的信息资源管理 系别:信息与工程学院 班级:2015级信本1班 姓名: 学号:1506101015 任课教师: 2017年6月 大数据背景下的信息资源管理 摘要:随着网络信息化时代的日益普遍,我们正处在一个数据爆炸性增长的“大数据”时代,在我们的各个方面都产生了深远的影响。大数据是数据分析的前沿技术。简言之,从各种各样类型的数据中,快速获得有价值信息的能力就是大数据技术,这也是一个企业所需要必备的技术。“大数据”一词越来越地别提及与使用,我们用它来描述和定义信息爆炸时代产生的海量数据。就拿百度地图来说,我们在享受它带来的便利的同时,无偿的贡献了我们的“行踪”,比如说我们的上班地点,我们的家庭住址,甚至是我们的出行方式他们也可以知道,但我们不得不接受这个现实,我们每个人在互联网进入大数据时代,都将是透明性的存在。各种数据都在迅速膨胀并变大,所以我们需要对这些数据进行有效的管理并加以合理的运用。

关键词:大数据信息资源管理与利用 目录 大数据概念.......................................................... 大数据定义...................................................... 大数据来源...................................................... 传统数据库和大数据的比较........................................ 大数据技术.......................................................... 大数据的存储与管理.............................................. 大数据隐私与安全................................................ 大数据在信息管理层面的应用.......................................... 大数据在宏观信息管理层面的应用.................................. 大数据在中观信息管理层面的应用.................................. 大数据在微观信息管理层面的应用.................................. 大数据背景下我国信息资源管理现状分析................................ 前言:大数据泛指大规模、超大规模的数据集,因可从中挖掘出有价值 的信息而倍受关注,但传统方法无法进行有效分析和处理.《华尔街日

大数据关键技术

大数据关键技术 大数据技术,就就是从各种类型得数据中快速获得有价值信息得技术。大数据领域已经涌现出了大量新得技术,它们成为大数据采集、存储、处理与呈现得有力武器. 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、大数据展现与应用(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 数据就是指通过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得各种类型得结构化、半结构化(或称之为弱结构化)及非结构化得海量数据,就是大数据知识服务模型得根本.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、非结构化得海量数据得智能化识别、定位、跟踪、接入、传输、信号转换、监控、初步处理与管理等。必须着重攻克针对大数据源得智能识别、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得虚拟服务器,结构化、半结构化及非结构化数据得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、分析与决策操作得可视化接口技术,大数据得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 主要完成对已接收数据得辨析、抽取、清洗等操作。1)抽取:因获取得数据可能具有多种结构与类型,数据抽取过程可以帮助我们将这些复杂得数据转化为单一得或者便于处理得构型,以达到快速分析处理得目得。2)清洗:对于大数据,并不全就是有价值得,有些数据并不就是我们所关心得内容,而另一些数据则就是完全错误得干扰项,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得数据存储起来,建立相 应得数据库,并进行管理与调用。重点解决复杂结构化、半结构化与非结构化大数据管理与处理技术。主要解决大数据得可存储、可表示、可处理、可靠性及有效传输等几个关键问题。开发可靠得分布式文件系统(DFS)、能效优化得存储、计算融入存储、大数据得去冗余及高效低成本得大数据存储技术;突破分布式非关系型大数据管理与处理技术,异构数据得数据融合技术,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得就是NoSQ

大数据综述

大数据综述 大数据作为互联网、物联网、移动计算、云计算之后IT产业又一次颠覆性的技术变革,正在重新定义社会管理与国家战略决策、企业管理决策、组织业务流程、个人决策的过程和方式。随着科技和社会的发展进步加上计算机和网络技术的兴起,社交网络、物联网、云计算以及多种传感器的广泛应用,使数量庞大,种类众多,时效性强为特征的数据的不断涌现,引发了数据规模的爆炸式增长[1]。 国际数据公司(International Data Corporation,IDC)研究报告称:2011年全球被创建和被复制的数据总量超过1. 8ZB,且增长趋势遵循新摩尔定律(全球数据量大约每两年翻一番),预计2020 年将达到35ZB。与此同时,数据复杂性也急剧增长,其多样性(多源、异构、多模态、不连贯语法或语义等) 、低价值密度(大量不相关信息、知识“提纯”难度高)、实时性(数据需实时生成、存储、处理和分析)等复杂特征日益显著。预示着全球已然进入了“大数据”时代[2]。 1.大数据国外研究现状 大数据相关理论的研究 “大数据”这一术语从2008年开始在科技领域中出现,随之引起学术界的广泛研究兴趣。《Nature》与《Science》杂志分别出版专刊,从互联网技术、互联网经济学、超级计算、环境科学、生物医药等多个方面讨论大数据处理和应用专题。世界各国政府也高度重视大数据领域的研究和探索,并从国家战略的层面推出研究规划以应对其带来的挑战。虽然大数据研究已在全球范围内成为热点和焦点,但目前国内外大数据相关的研究仍然处于起步阶段,面向管理和决策的大数据研究与应用逐步兴起,研究理念、思路、方法和学术路线等方面的探索已经开始全面展开[3]。 大数据蕴含着巨大的价值,对社会、经济、科学研究等各个方面都具有重要的战略意义。目前,大数据已经在政府公共管理、医疗服务、零售业、制造

大数据综述

Computer Science and Application 计算机科学与应用, 2018, 8(10), 1503-1509 Published Online October 2018 in Hans. https://www.sodocs.net/doc/7e11498279.html,/journal/csa https://https://www.sodocs.net/doc/7e11498279.html,/10.12677/csa.2018.810163 Overview on Big Data Kaiyue Liu China University of Mining & Technology (Beijing), Beijing Received: Oct. 1st, 2018; accepted: Oct. 11th, 2018; published: Oct. 19th, 2018 Abstract As a current popular technical, big data has received wide attention from every industry. In order to further understand big data, this paper comprehensively describes big data from the six aspects: The basics of big data, the origin and development status of big data, big data processing, big data application, big data challenges and the future of big data. The basics of big data include the con-cepts and differences between big data and traditional databases, and the characteristics of big data. The big data processing includes generating and getting data, preprocessing data, data sto-rage, analyzing and mining data. This article is a systematic review of big data, and can establish a good knowledge system for scholars who are new to big data. Keywords Big Data, Data Storage, Data Mining, Data Visualization, Big Data Application 大数据综述 刘凯悦 中国矿业大学(北京),北京 收稿日期:2018年10月1日;录用日期:2018年10月11日;发布日期:2018年10月19日 摘要 大数据作为当今的热点技术,受到了各行各业的广泛关注。为了进一步认识大数据,本文从大数据的基础、大数据的起源和发展现状、大数据的处理流程、大数据的应用、大数据面临的挑战、大数据未来展望六个方面对大数据进行了综合性描述。其中大数据基础包括大数据和传统数据库的概念和区别、大数据的特性,处理流程包括数据生成和获取、数据预处理、数据存储、数据分析挖掘。本文是大数据的系统性综述,可以对初次接触大数据的学者建立了良好的知识体系。

工业大数据分析综述:模型与算法

摘要:随着条形码、二维码、RFID、工业传感器、自动控制系统、工业互联网、ERP、CAD/CAM/CAE等信息技术在工业领域的广泛应用,大量与工业生产活动相关的数据被实时采集并存储到企业的信息系统中。对这些数据进行分析,有助于改进生产工艺、提高生产效率、降低生产成本,为实现智能制造奠定基础。因此,工业大数据分析引起了工业界和学术界的广泛关注。模型和算法是大数据分析理论和技术中的两个核心问题。介绍了工业大数据分析的基本概念,综述了几种流行的工业大数据分析模型在工业大数据分析领域的应用情况以及相应求解算法方面的研究成果,并探索了大数据分析模型和算法的未来研究方向。 关键词:工业大数据; 大数据分析; 模型; 算法; 智能制造 1 引言 当今时代,信息化和工业化的融合已经成为发展趋势,《中国制造2025》指出:“新一代信息技术与制造业深度融合,正在引发影响深远的产业变革,形成新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点”。工业大数据在两化融合过程中起着至关重要的作用,国务院颁发的《促进大数据发展行动纲要》把发展工业大数据列为主要任务之一:“推动大数据在工业研发设计、生产制造、经营管理、市场营销、售后服务等产品全生命周期、产业链全流程各环节的应用,分析感知用户需求,提升产品附加价值,打造智能工厂。建立面向不同行业、不同环节的工业大数据资源聚合和分析应用平台”。工业大数据是指在工业领域中产生的大数据。随着信息化与工业化的深度融合,信息技术渗透到了工业企业产业链的各个环节,条形码、二维码、射频识别(radio frequency identification,RFID)、工业传感器、工业自动控制系统、工业互联网、企业资源计划(enterprise resource planning,ERP)、计算机辅助设计(computer

大数据综述

大数据相关技术综述及调研 大数据本身就是一个很抽象的概念,提及大数据很多人也只能从数据量上去感知大数据的规模,如: 百度每天大约要处理几十PB 的数据; Facebook 每天生成300 TB 以上的日志数据; 据著名咨询公司IDC 的统计,2011 年全球被创建和复制的数据总量为1.8 ZB( 1021 ) ,但仅仅是数据量并不能区分大数据与传统的海量数据的区别。在2008 年《Science》杂志出版的专刊中,大数据被定义为“代表着人类认知过程的进步,数据集的规模是无法在可容忍的时间内用目前的技术、方法和理论去获取、管理、处理的数据”。比较有影响力的Gartner 公司也给出了大数据的定义,大数据是高容量、高生成速率、种类繁多的信息价值,同时需要新的处理形式去确保判断的作出、洞察力的发现和处理的优化。这种定义不仅是数据规模大,更重要的是如何从这些动态快速生成的数据流或数据块中获取有用的具有时效性价值的信息,但是这些数据类型众多,结构化、半结构化、非结构化的数据对已有的数据处理模式带来了巨大的挑战,其中也体现了大数据在3V 基础上发展的4V定义。4V 定义即volume,variety,velocity,value,关于第4 个V的说法并不统一,国际数据公司( International Data Corporation,IDC) 认为大数据还应当具有价值性( value),大数据的价值往往呈现出稀疏性的特点; 而IBM 认为大数据必然具有真实性( veracity),这样有利于建立一种信任机制,有利于领导者的决策。百度百科对大数据的定义是: 大数据( big data) ,或称巨量资料,指的是所涉及的资料量规模巨大到无法透过目前主流软件工具,在合理时间内达到撷取、管理、处理并整理成为帮助企业经营决策更积极目的的资讯。大数据的科学家Rauser提到一个简单的定义: 大数据就是超过了任何一个计算机处理能力的庞大数据量。 以下为大数据与传统数据应用的对比:

人文社科大数据研究现状综述

人文社科大数据研究现状综述 前言 数据的历史与人类的历史一样久长。步入现代社会以来,伴随信息载体、种类和数量的增多,数据种类越来越丰富,数字、文字、图像、音频、视频等也都是数据。通过数据来研究规律、发现规律,贯穿了人类社会发展的始终。不仅人类自然科学发展史上的不少进步都和数据采集分析直接相关,而且人文社会科学的发展也始终离不开数据。自20世纪后期以来,随着计算机技术全面融入社会生活,信息爆炸已经积累到了一个开始引发社会全面变革的程度。它不仅使世界充斥着比以往更多的信息,而且其增长速度也在加快。信息总量的变化还导致了信息形态的变化——量变引起了质变。大数据正产生于这一大的历史背景下。 大数据就是囊括了包括各方面信息的一个庞大的数据总和,其最核心的价值在于对海量数据进行存储和分析,并实现预测某一事物发展的趋向。相比起现有的其他技术而言,大数据的廉价、迅速、优化这三方面的综合成本是最低的。大数据最重要的是如何使用,最大的挑战在于哪些领域能更好地使用数据及大数据的应用情况如何。人文社科包含人文科学和社会科学,是一个非常广泛的领域,大数据逐渐成为其研究热点,尤其是在农业、医疗、金融、社会管理等方面得到了很好的应用,为社会的发展提供了很大的帮助。 工业革命以后,以文字为载体的信息量大约每十年翻一番;1970 年以后,信息量大约每三年就翻一番。到如今,全球信息总量每两年就可以翻一番。著名管理咨询公司麦肯锡称:“数据已经渗透到当今每一个行业和业务职能领域,成为重要的生产因素。人们对于大数据的挖掘和运用,预示着新一波生产力增长和消费盈余浪潮的到来。”大数据无时无刻都在影响着我们的日常生活、国民经济、社会发展,受到社会各界的关注,如何利用这些海量数据去解决社会生活中的问题,已经成为当前研究的热点。人文社科领域重在研究并阐述各种社会现象及其发展规律,随着现实社会中数据量的剧增,比如社会化媒体,包括微信、微博、网站等,已经渗透到人们生活的各个领域,开放的群体通信和群体互动已经成社会生活的重要组成部分。人文社科领域原有的研究方法已经无法有效地处理这些数据。在过去,人文社科领域的研究常常采取抽样问卷调查、座谈、访谈等方法采集数据。然而,再好、再合理的抽样方法,反映的总是对局部和部分人群、阶层的研究结果,随机偶然性较大,准确性欠佳。如今,大数据处理技术为其提供了新的思想和方法。通过各个平台或网站的并联进行进一步分析,开展思想动态研究、行为方式分析、生活方式探索,发展趋势预测,乃至可以替代传统意义上的问卷调查而进行大规模的数据分析。通过大数据的这些相关技术挖掘社会化数据中隐藏的信息,揭示社会现象并为社会问题提供可靠的解决方案,解决了人文社科领域传统方法无法有效处理的问题。随着大数据研究的发展,大数据在人文社科领域已经有了很多较为典型的应用,特别是在农业、医疗、金融、社会管理等行业。 大数据是知识经济时代的战略高地,是国家和全球的新型战略资源。作为思维的革命性创新,大数据为科学研究带来了新的方法论。习近平总书记在谈到如何繁荣发展中国特色哲学社会科学时,要求我们善于“运用互联网和大数据技术,加强哲学社会科学图书文献、网络、数据库等基础设施和信息化建设”,这为信息化时代的人文社会科学研究的方式变革与理论创新指出了正确的方向。大数据正在成为当前中国社会快速信息化的最重要表征之一。我们应当深刻认识大数据及其对人文社会科学研究所

大数据的国内外研究现状与发展动态分析报告

大数据的国内外研究现状及发展动态分析大数据的概念 产生的背景与意义 上世纪60年代到80年代早期,企业在大型机上部署财务、银行等关键应用系统,存储 介质包括磁盘、磁带、光盘等。尽管当时人们称其为大数据,但以今日的数据量来看,这些数据无疑是非常有限的。随着PC的出现和应用增多,企业内部出现了很多以公文档为主要形式的数据,包括Word、Excel文档,以及后来出现的图片、图像、影像和音频等。此时企业内部生产数据的已不仅是企业的财务人员,还包括大量的办公人员,这极大地促进了数据 量的增长。互联网的兴起则促成了数据量的第三次大规模增长,在互联网的时代,几乎全民 都在制造数据。而与此同时,数据的形式也极其丰富,既有社交网络、多媒体等应用所主动 产生的数据,也有搜索引擎、网页浏览等被动行为过程中被记录、搜集的数据。时至今日,随着移动互联网、物联网、云计算应用的进一步丰富,数据已呈指数级的增长,企业所处理的数据已经达到PB级,而全球每年所产生的数据量更是到了惊人的ZB级。在数据的这种 爆炸式增长的背景下,“大数据”的概念逐渐在科技界、学术界、产业界引起热议。在大数据时代,我们分析的数据因为“大”,摆脱了传统对随机采样的依赖,而是面对全体数据;因为所有信息都是“数”,可以不再纠结具体数据的精确度,而是坦然面对信息的混杂;信息之“大”之“杂”,让我们分析的“据”也由传统的因果关系变为相关关系。 大数据热潮的掀起让中国期待“弯道超越”的机会,创造中国IT企业从在红海领域苦 苦挣扎转向在蓝海领域奋起直追的战略机遇。传统IT行业对于底层设备、基础技术的要求 非常高,企业在起点落后的情况下始终疲于追赶。每当企业在耗费大量人力、物力、财力取 得技术突破时,IT革命早已将核心设备或元件推进至下一阶段。这种一步落后、处处受制于人的状态在大数据时代有望得到改变。大数据对于硬件基础设施的要求相对较低,不会受困于基础设备核心元件的相对落后。与在传统数据库操作层面的技术差距相比,大数据分析应用的中外技术差距要小得多。而且,美国等传统IT强国的大数据战略也都处于摸着石头 过河的试错阶段。中国市场的规模之大也为这一产业发展提供了大空间、大平台。大数据对 于中国企业不仅仅是信息技术的更新,更是企业发展战略的变革。随着对大数据的获取、处 理、管理等各个角度研究的开展,企业逐渐认识数据已经逐渐演变成“数据资产”。任何硬件、软件及服务都会随着技术发展和需求变化逐渐被淘汰,只有数据才具有长期可用性,值得积累。数据是企业的核心资产,可以是也应该是独立于软硬件系统及应用需求而存在的。 大数据是信息技术演化的最新产物,确立了数据这一信息技术元素的独立地位。正因为数据不再是软硬件及应用的附属产物,才有了今天爆炸式的数据增长,从而奠定了大数据的基础。

大数据安防中的三种关键技术及五大挑战

大数据安防中的三种关键技术及五大挑战 1.大数据 在安防行业,随着前端设备分辨率的不断提高、安防系统建设规模的不断扩大以及视频、图片数据存储的时间越来越长,安防大数据问题日益凸显。如何有效对数据进行存储、共享以及应用变得愈加重要。要应用安防大数据,首先要了解安防大数据有何特点。 安防大数据涉及的类型比较多,主要包含结构化、半结构化和非结构化的数据信息。其中结构化数据主要包括报警记录、系统日志、运维数据、摘要分析结构化描述记录以及各种相关的信息数据库,如人口库、六合一系统信息等;半结构化数据如人脸建模数据、指纹记录等;而非结构化数据主要包括视频录像和图片记录,如监控、报警、视频摘要等录像信息和卡口、人脸等图片信息。区别于其他行业大数据特点,安防大数据以非结构化的视频和图片为主,如何对非结构化的数据进行分析、提取、挖掘及处理,对安防行业提出了更多挑战。 大数据 对于安防视频图像数据,传统的处理方式主要靠事后人工查阅来完成,效率极低。面对海量的安防数据,如果继续采用传统方式,不仅效率低下,而且不能达到实战应用目的,偏离了安防系统建设目的。为充分利用安防系统价值,提升对安防大数据的应用能力,大华股份(002236,股吧)从多层次、全方位考虑产品和方案规划,不断提升对于安防有效信息的快速挖掘能力。 要提升安防大数据的处理效率,首先要从智能分析做起,快速过滤无效信息。大华智能分析从多维度、多产品形态来实现。如对于事件检测、行为分析、异常情况报警等,大华前端、存储以及平台系统产品都能够快速实现智能检测,并通知系统对事件进行快速响应,这些产品从某种层面上将安防有效数据的分析分散化,大大加快了整个系统的大数据处理应用速度。此外,大华还推出了基于云存储系统的大数据应用系统,如视频编解码系统、车辆研判系统、以图搜图系统、视频浓缩摘要系统、人脸识别系统以及车型识别系统等等。 大数据安防应用的几种关键技术 1)大数据融合技术 经过十几年的发展,国内安防系统建设基本形成了是以平安城市、智能交通系统为主体,其他行业系统有效完善的发展态势。而“重建设、轻应用”的现况给安防应用提出了更高要求,如何解决这些问题成为当务之急。 为实现数据融合、数据共享,首先要解决存储“分散”问题,大华云存储系统不仅能够实现数据的有效融合与共享,解决系统在硬件设备故障条件下视频数据的正常存储和数据恢复问题,为安防大数据应用分析提供可靠基础。 2)大数据处理技术 安防大数据以半结构化和非结构化数据居多,要实现对安防大数据的分析和信息挖掘,首先要解决数据结构化问题。所谓的数据结构化就是通过某种方式将半结构化和非结构化数据转换为结构化数据。大华通过采用先进的云计算系统对安防非结构化数据进行结构化处

大数据技术研究综述

大数据技术研究综述 摘要:大数据是继云计算、物联网之后IT 产业又一次颠覆性的技术革命。文中介绍了大数据的概念、典型的4“V”特征以及大数据的关键技术,归纳总结了大数据处理的一般流程,针对其中的关键技术,如MapReduce、GFS、Hadoop以及NoSQL等,介绍了基本的情况。最后,本文对大数据时代做了总结与展望。 关键词:大数据;数据处理技术;云计算

当人们还在津津乐道云计算、物联网等主题时,一个崭新的概念——大数据横空出世。大数据是继云计算、物联网之后IT产业又一次颠覆性的技术革命,对国家治理模式、企业决策、组织和业务流程,以及个人生活方式等都将产生巨大的影响。大数据的挖掘和应用可创造出超万亿美元的价值,将是未来IT 领域最大的市场机遇之一,其作用堪称又一次工业革命[1]。 我们身处数据的海洋,几乎所有事物都与数据有关,环境、金融、医疗……我们每天都在产生数据,打电话、发短信、进地铁站安检、进办公楼刷卡、在QQ 上聊天、上淘宝网购物……大量数据实时地影响我们的工作、生活乃至社会发展。数据成为与自然资源、人力资源同样重要的战略资源,引起了科技界和企业界的高度重视。 1大数据的概念 大数据本身就是一个很抽象的概念,提及大数据很多人也只能从数据量上去感知大数据的规模,如:百度每天大约要处理几十PB 的数据;Facebook 每天生成300 TB以上的日志数据;据著名咨询公司IDC 的统计,2011年全球被创建和复制的数据总量为1.8 ZB(1021) ,但仅仅是数据量并不能区分大数据与传统的海量数据的区别。在2008年《Science》杂志出版的专刊中,大数据被定义为“代表着人类认知过程的进步,数据集的规模是无法在可容忍的时间内用目前的技术、方法和理论去获取、管理、处理的数据”[2]。 大数据不是一种新技术,也不是一种新产品,而是一种新现象,是近来研究的一个技术热点。大数据具有以下4个特点,即4个“V”: (1) 数据体量(V olumes) 巨大。大型数据集,从TB级别,跃升到PB级别。 (2) 数据类别(Variety) 繁多。数据来自多种数据源,数据种类和格式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。 (3) 价值(Value) 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一两秒钟。 (4) 处理速度(Velocity) 快。包含大量在线或实时数据分析处理的需求,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。

【精选】大数据文献综述

信息资源管理文献综述题目:大数据背景下的信息资源管理系别:信息与工程学院 班级:2015级信本1班 姓名: 学号:1506101015

任课教师: 2017年6月 大数据背景下的信息资源管理 摘要:随着网络信息化时代的日益普遍,我们正处在一个数据爆炸性增长的“大数据”时代,在我们的各个方面都产生了深远的影响。大数据是数据分析的前沿技术。简言之,从各种各样类型的数据中,快速获得有价值信息的能力就是大数据技术,这也是一个企业所需要必备的技术。“大数据”一词越来越地别提及与使用,我们用它来描述和定义信息爆炸时代产生的海量数据。就拿百度地图来说,我们在享受它带来的便利的同时,无偿的贡献了我们的“行踪”,比如说我们的上班地点,我们的家庭住址,甚至是我们的出行方式他们也可以知道,但我们不得不接受这个现实,我们每个人在互联网进入大数据时代,都将是透明性的存在。各种数据都在迅速膨胀并变大,所以我们需要对这些数据进行有效的管理并加以合理的运用。 关键词:大数据信息资源管理与利用

目录 前言:大数据泛指大规模、超大规模的数据集,因可从中挖掘出有价值的信息而倍受关注,但传统方法无法进行有效分析和处理.《华尔街日报》将大数据时代、智能化生产和无线网络革命称为引领未来繁荣的大技术变革.“世界经济论坛”报告指出大数据为新财富,价值堪比 石油.因此,目前世界各国纷纷将开发利用大数据作为夺取新一轮竞 争制高点的重要举措. 当前大数据分析者面临的主要问题有:数据日趋庞大,无论是入

库和查询,都出现性能瓶颈;用户的应用和分析结果呈整合趋势,对 实时性和响应时间要求越来越高;使用的模型越来越复杂,计算量指 数级上升;传统技能和处理方法无法应对大数据挑战. 正文: 大数据概念 大数据定义 维基百科对大数据的定义则简单明了:大数据是指利用常用软件工具捕获、管理和处理数据所耗时间超过可容忍时间的数据集。也就是说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 大数据来源 1)来自人类活动:人们通过社会网络、互联网、健康、金融、经济、交通等活动过程所产生的各类数据,包括微博、病人医疗记录、文字、图形、视频等 信息. 2)来自计算机:各类计算机信息系统产生的数据,以文件、数据库、多媒体等形式存在,也包括审计、日志等自动生成的信息. 3)来自物理世界:各类数字设备、科学实验与观察所采集的数据.如摄像头所不断产生的数字信号,医疗物联网不断产生的人的各项特征值,气象业 务系统采集设备所收集的海量数据等 传统数据库和大数据的比较 现有数据处理技术大多采用数据库管理技术,从数据库到大数据,看似一个简单的技术升级,但仔细考察不难发现两者存在一些本质上区别。传统数据库时

大数据系统和分析技术综述 黄强

大数据系统和分析技术综述黄强 发表时间:2019-03-21T10:38:37.140Z 来源:《防护工程》2018年第34期作者:黄强1 卢荣2 [导读] 提出了不少有效的方案. 随着更丰富更先进的web 应用的出现, 一些新的爬虫机制已被用于爬取富互联网应用的数据。 1浙江大华系统工程有限公司浙江杭州 310053;2浙江泰林生物技术股份有限公司浙江杭州 310052 摘要:云计算、物联网、移动互连、社交媒体等新兴信息技术和应用模式的快速发展,促使全球数据量急剧增加,推动人类社会迈入大数据时代。一般意义上,大数据是指利用现有理论、方法、技术和工具难以在可接受的时间内完成分析计算、整体呈现高价值的海量复杂数据集合.大数据呈现出多种鲜明特征。 关键词:大数据系统;分析技术; 大数据与传统的数据相比, 除了大容量等表象特点, 大数据还具有其他独特的特点, 例如大数据通常是无结构的, 并且需要得到实时分析,因此大数据的发展需要全新的体系架构, 用于处理大规模数据的获取、传输、存储和分析。 一、大数据定义 随着大数据的流行, 大数据的定义呈现多样化的趋势, 达成共识非常困难. 本质上, 大数据不仅意味着数据的大容量, 还体现了一些区别于“海量数据” 和“非常大的数据” 的特点. 实际上, 不少文献对大数据进行了定义, 其中三种定义较为重要。一是属性定义: 国际数据中心IDC 是研究大数据及其影响的先驱, “大数据技术描述了一个技术和体系的新时代, 被设计于从大规模多样化的数据中通过高速捕获、发现和分析技术提取数据的价值”. 这个定义刻画了大数据的4 个显著特点, 即容量、多样性、速度和价值, 而“4Vs” 定义的使用也较为广泛,类似的定义注意到数据的增长是三维的, 即容量、多样性和速度的增长。二是比较定义(将大数据定义为“超过了典型数据库软件工具捕获、存储、管理和分析数据能力的数据集”。这种定义是一种主观定义, 没有描述与大数据相关的任何度量机制, 但是在定义中包含了一种演化的观点从时间和跨领域的。三是体系定义: 大数据是指数据的容量、数据的获取速度或者数据的表示限制了使用传统关系方法对数据的分析处理能力,需要使用水平扩展的机制以提高处理效率”。此外, 大数据可进一步细分为大数据科学和大数据框架,大数据科学是涵盖大数据获取、调节和评估技术的研究; 大数据框架则是在计算单元集群间解决大数据问题的分布式处理和分析的软件库及算法,一个或多个大数据框架的实例化即为大数据基础设施。 二、大数据系统和分析技术 1.流式大数据。该表现出低延迟、高吞吐、持续稳定运行和弹性可伸缩等特性,这其中离不开系统架构、数据传输、编程接口、高可用技术等关键技术的合理规划和良好设计。数据传输数据传输是指完成有向任务图到物理计算节点的部署之后,各个计算节点之间的数据传输方式。在大数据流式计算环境中,为了实现高吞吐和低延迟,需要更加系统地优化有向任务图以及有向任务图到物理计算节点的映射方式。在上游节点产生或计算完数据后,主动将数据发送到相应的下游节点,其本质是让相关数据主动寻找下游的计算节点,当下游节点报告发生故障或负载过重时,将后续数据流推送到其他相应节点.主动推送方式的优势在于数据计算的主动性和及时性,但由于数据是主动推送到下游节点,往往不会过多地考虑到下游节点的负载状态、工作状态等因素,可能会导致下游部分节点负载不够均衡;当然,主动推送方式和被动拉取方式不是完全对立的,也可以将两者进行融合,从而在一定程度上实现更好的效果. 2.编程接口。编程接口是方便用户根据流式计算的任务特征,通过有向任务图来描述任务内在逻辑和依赖关系,并编程实现任务图中各节点的处理功能.用户策略的定制、业务流程的描述和具体应用的实现,需要通过大数据流式计算系统提供的应用编程接口。良好的应用编程接口可以方便用户实现业务逻辑,可以减少用户的编程工作量,并降低用户系统功能的实现门槛。明确数据流的有向无环图,其他具体细节的实现方式用户不需要太多关心,即可满足对流式大数据的高效、实时计算;也有部分大数据流式计算系统为用户提供了类SQL 的应用编程接口,并给出了相应的组件,便于应用功能的实现;系统不仅为用户提供了类SQL 的应用编程接口来描述计算过程,也借助图形化用户视窗为用户提供了丰富的组件。大数据批量计算将数据事先存储到持久设备上,节点失效后容易实现数据重放;而大数据流式计算对数据不进行持久化存储。因此,批量计算中的高可用技术不完全适用于流式计算环境,需要根据流式计算新特征及其新的高可用要求,有针对性地研究更加轻量、高效的高可用技术和方法。大数据流式计算系统高可用是通过状态备份和故障恢复策略实现的。 3.大数据系统面临的挑战。设计和实现一个大数据系统不是一个简单的任务, 如同大数据定义描述的, 大数据超出了现有硬件和软件平台的处理能力. 新的硬件和软件平台反过来要求新的基础设施和编程模型解决大数据带来的挑战。普适的感知和计算以难以想象的速率和规模产生数据, 远超现有存储技术的发展。一个迫切的挑战是现有的存储系统难以容纳海量数据. 而数据的潜在价值和数据新鲜度有关, 因此应该设置和隐藏价值相联系的数据重要性原则, 以决定哪部分数据需要存档, 哪部分数据可以丢弃。随着在线服务和移动手机的增长, 与访问控制、个人信息分析相关的隐私和安全问题日益得到关注. 了解需要提供什么样的系统级别隐私保护机制至关重要.大数据分析技术的发展为数据解释、建模、预测和模拟带来了重大的影响。然而, 海量数据、异构数据结构和多样化的应用也带来了许多挑战,随着数据集的增长和实时处理需求的提出, 对整个数据集的分析越来越难. 一个潜在的解决方案是给出近似结果, 例如使用近似查询,近似的含义有两个方面:结果的准确度和从输出中删除的数据组。大规模计算系统的能量消耗从经济和环境的观点吸引了较大的关注。随着数据量和分析需求的增长, 数据传输、存储和处理无疑将消耗更多的能量,因此, 在大数据系统中必须提供系统级的能量控制和管理机制, 同时提供可扩展性和可访问性。大数据分析是一个交叉学科研究领域, 需要来自不同专业领域的专家协作挖掘数据中隐藏的价值。因此需要建立一个综合的大数据基础设施, 允许不同领域的科学家和工程师访问多样的数据, 并应用各自的专业知识, 协作完成分析任务。爬虫从队列中获得具有一定优先级的URL, 下载该网页, 随后解析网页中包含的所有URLs 并添加这些新的URLs 到队列中。这个过程一直重复, 直到爬虫程序停止为止.Web 爬虫是网站应用如搜索引擎和web 缓存的主要数据采集方式。数据采集过程由选择策略、重访策略、礼貌策略以及并行策略决定。选择策略决定哪个网页将被访问; 重访策略决定何时检查网页是否更新; 礼貌策略防止过度访问网站; 并行策略则用于协调分布的爬虫程序。传统的web 爬虫应用已较为成熟, 提出了不少有效的方案. 随着更丰富更先进的web 应用的出现, 一些新的爬虫机制已被用于爬取富互联网应用的数据。 大数据的一种重要形态,在商业智能、市场营销和公共服务等诸多领域有着广泛的应用前景,并已在金融银行业、互联网、物联网等场景的应用中取得了显著的成效。也使得当前诸多数据计算系统无法进一步更好地适应流式大数据在系统可伸缩性、容错、状态一致性、负载

工业大数据技术架构白皮书

工业大数据技术架构白皮书

编写说明 党的十九大报告中提出要“加快建设制造强国,加快发展先进制造业,推动互联网、大数据、人工智能和实体经济的深度融合”。再一次强调了运用新兴技术促进信息化和工业化的深度融合,以实现制造强国的战略目标。 工业是国民经济的主导,每一次工业届的重大变革都会对社会发展形成重大的影响。我国政府高度重视并积极推动以互联网为代表的新一代新兴技术与工业系统深度融合,以加速工业体系的智能化变革。工业互联网的建设重点概括为“网络”、“数据”、“安全”三大领域,而“数据”是实现工业智能化的核心驱动。在工业领域中合理地运用大数据技术能有效促进企业信息化发展,提升企业生产运行效率、加速生产信息在制造过程中的流动、助力企业升级转型并形成全新的智能制造模式。 为了加速新一代信息技术与传统产业的融合,工业互联网联盟(AII)针对工业领域的技术创新、标准制定、试验验证、应用实践等进行了一系列调查研究,在工业大数据领域也开展了相关工作,先后发布了《中国工业大数据技术与应用白皮书》,《工业大数据创新竞赛白皮书——风机结冰故障分析指南》等成果,以推动大数据技术在工业领域的深入应用。 本白皮书从实际出发,在现有研究的基础上,结合生产过程中的经典案例,介绍和分析了工业生产环境中大数据技术的应用方法,为工业企业建设大数据系统提供了基础架构层面的建议和指导,从数据的采集与交换、集成与处理、建模与分析、决策与控制几个层面,形成完整的大数据管理与分析架构,供相关行业伙伴参考使用,适用于广义的工业领域,包括制造业、采伐工业、原材料工业以及其他衍生的工业范围。

目录 第一章工业大数据系统综述 (1) 1.1 建设意义及目标 (1) 1.2 重点建设问题 (2) 第二章工业大数据技术架构概述 (3) 2.1 数据采集与交换 (5) 2.2 数据集成与处理 (6) 2.3 数据建模与分析 (8) 2.4 决策与控制应用 (9) 2.5 技术发展现状 (10) 第三章工业大数据技术架构实现 (12) 3.1 技术组件选择 (12) 3.1.1 数据采集 (12) 3.1.2 数据存储 (16) 3.1.3 数据计算 (17) 3.1.4 混合云架构 (18) 3.2 建设标准 (19) 3.2.1 基础业务能力 (19) 3.2.2 数据管理能力 (20) 3.2.3 运维管理能力 (21) 3.2.4 安全管理 (22) — 1 —

相关主题