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大數(shù)據(jù)的特點，作用及處理技術(shù)
2015-12-02
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大數(shù)據(jù)的特點，作用及處理技術(shù)


要理解大數(shù)據(jù)這一概念，首先要從”大”入手，”大”是指數(shù)據(jù)規(guī)模，大數(shù)據(jù)一般指在10TB(1TB=1024GB)規(guī)模以上的數(shù)據(jù)量。大數(shù)據(jù)同過去的海量數(shù)據(jù)有所區(qū)別，其基本特征可以用4個V來總結(jié)(Vol-ume、Variety、Value和Veloc-ity)，即體量大、多樣性、價值密度低、速度快。

大數(shù)據(jù)特點


第一，數(shù)據(jù)體量巨大。從TB級別，躍升到PB級別。
第二，數(shù)據(jù)類型繁多，如前文提到的網(wǎng)絡日志、視頻、圖片、地理位置信息，等等。
第三，價值密度低。以視頻為例，連續(xù)不間斷監(jiān)控過程中，可能有用的數(shù)據(jù)僅僅有一兩秒。
第四，處理速度快。1秒定律。最后這一點也是和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)有著本質(zhì)的不同。物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、手機、平板電腦、PC以及遍布地球各個角落的各種各樣的傳感器，無一不是數(shù)據(jù)來源或者承載的方式。
大數(shù)據(jù)技術(shù)是指從各種各樣類型的巨量數(shù)據(jù)中，快速獲得有價值信息的技術(shù)。解決大數(shù)據(jù)問題的核心是大數(shù)據(jù)技術(shù)。目前所說的”大數(shù)據(jù)”不僅指數(shù)據(jù)本身的規(guī)模，也包括采集數(shù)據(jù)的工具、平臺和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。大數(shù)據(jù)研發(fā)目的是發(fā)展大數(shù)據(jù)技術(shù)并將其應用到相關(guān)領域，通過解決巨量數(shù)據(jù)處理問題促進其突破性發(fā)展。因此，大數(shù)據(jù)時代帶來的挑戰(zhàn)不僅體現(xiàn)在如何處理巨量數(shù)據(jù)從中獲取有價值的信息，也體現(xiàn)在如何加強大數(shù)據(jù)技術(shù)研發(fā)，搶占時代發(fā)展的前沿。


大數(shù)據(jù)作用


大數(shù)據(jù)時代到來，認同這一判斷的人越來越多。那么大數(shù)據(jù)意味著什么，他到底會改變什么？僅僅從技術(shù)角度回答，已不足以解惑。大數(shù)據(jù)只是賓語，離開了人這個主語，它再大也沒有意義。我們需要把大數(shù)據(jù)放在人的背景中加以透視，理解它作為時代變革力量的所以然。
變革價值的力量
未來十年，決定中國是不是有大智慧的核心意義標準（那個”思想者”），就是國民幸福。一體現(xiàn)在民生上，通過大數(shù)據(jù)讓有意義的事變得澄明，看我們在人與人關(guān)系上，做得是否比以前更有意義；二體現(xiàn)在生態(tài)上，通過大數(shù)據(jù)讓有意義的事變得澄明，看我們在天與人關(guān)系上，做得是否比以前更有意義。總之，讓我們從前10年的意義混沌時代，進入未來10年意義澄明時代。
變革經(jīng)濟的力量
生產(chǎn)者是有價值的，消費者是價值的意義所在。有意義的才有價值，消費者不認同的，就賣不出去，就實現(xiàn)不了價值；只有消費者認同的，才賣得出去，才實現(xiàn)得了價值。大數(shù)據(jù)幫助我們從消費者這個源頭識別意義，從而幫助生產(chǎn)者實現(xiàn)價值。這就是啟動內(nèi)需的原理。
變革組織的力量
隨著具有語義網(wǎng)特征的數(shù)據(jù)基礎設施和數(shù)據(jù)資源發(fā)展起來，組織的變革就越來越顯得不可避免。大數(shù)據(jù)將推動網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)產(chǎn)生無組織的組織力量。最先反映這種結(jié)構(gòu)特點的，是各種各樣去中心化的WEB2.0應用，如RSS、維基、博客等。 大數(shù)據(jù)之所以成為時代變革力量，在于它通過追隨意義而獲得智慧。


大數(shù)據(jù)處理


周濤博士表示：大數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)時代理念的三大轉(zhuǎn)變：要全體不要抽樣，要效率不要絕對精確，要相關(guān)不要因果。
大數(shù)據(jù)處理的流程
具體的大數(shù)據(jù)處理方法確實有很多，但是根據(jù)筆者長時間的實踐，總結(jié)了一個普遍適用的大數(shù)據(jù)處理流程，并且這個流程應該能夠?qū)Υ蠹依眄槾髷?shù)據(jù)的處理有所幫助。整個處理流程可以概括為四步，分別是采集、導入和預處理、統(tǒng)計和分析，最后是數(shù)據(jù)挖掘。
大數(shù)據(jù)處理之一：采集
大數(shù)據(jù)的采集是指利用多個數(shù)據(jù)庫來接收發(fā)自客戶端（Web、App或者傳感器形式等）的數(shù)據(jù)，并且用戶可以通過這些數(shù)據(jù)庫來進行簡單的查詢和處理工作。比如，電商會使用傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫MySQL和Oracle等來存儲每一筆事務數(shù)據(jù)，除此之外，Redis和MongoDB這樣的NoSQL數(shù)據(jù)庫也常用于數(shù)據(jù)的采集。
在大數(shù)據(jù)的采集過程中，其主要特點和挑戰(zhàn)是并發(fā)數(shù)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(wǎng)站和淘寶，它們并發(fā)的訪問量在峰值時達到上百萬，所以需要在采集端部署大量數(shù)據(jù)庫才能支撐。并且如何在這些數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)處理之二：導入/預處理
雖然采集端本身會有很多數(shù)據(jù)庫，但是如果要對這些海量數(shù)據(jù)進行有效的分析，還是應該將這些來自前端的數(shù)據(jù)導入到一個集中的大型分布式數(shù)據(jù)庫，或者分布式存儲集群，并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(shù)據(jù)進行流式計算，來滿足部分業(yè)務的實時計算需求。
導入與預處理過程的特點和挑戰(zhàn)主要是導入的數(shù)據(jù)量大，每秒鐘的導入量經(jīng)常會達到百兆，甚至千兆級別。
大數(shù)據(jù)處理之三：統(tǒng)計/分析
統(tǒng)計與分析主要利用分布式數(shù)據(jù)庫，或者分布式計算集群來對存儲于其內(nèi)的海量數(shù)據(jù)進行普通的分析和分類匯總等，以滿足大多數(shù)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，以及基于MySQL的列式存儲Infobright等，而一些批處理，或者基于半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的需求可以使用Hadoop。
統(tǒng)計與分析這部分的主要特點和挑戰(zhàn)是分析涉及的數(shù)據(jù)量大，其對系統(tǒng)資源，特別是I/O會有極大的占用。
大數(shù)據(jù)處理之四：挖掘
與前面統(tǒng)計和分析過程不同的是，數(shù)據(jù)挖掘一般沒有什么預先設定好的主題，主要是在現(xiàn)有數(shù)據(jù)上面進行基于各種算法的計算，從而起到預測（Predict）的效果，從而實現(xiàn)一些高級別數(shù)據(jù)分析的需求。比較典型算法有用于聚類的Kmeans、用于統(tǒng)計學習的SVM和用于分類的NaiveBayes，主要使用的工具有Hadoop的Mahout等。該過程的特點和挑戰(zhàn)主要是用于挖掘的算法很復雜，并且計算涉及的數(shù)據(jù)量和計算量都很大，常用數(shù)據(jù)挖掘算法都以單線程為主。
整個大數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)處理。



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