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大数据技术原理与应用——第一章:大数据简介

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简介:
本章为《大数据技术原理与应用》开篇之作,系统阐述了大数据的基本概念、特性及其重要性,并简述了大数据的发展历程和未来趋势。 第一章 大数据概述 1.1 大数据时代 1.1.1 第三次信息化浪潮 以下是历次信息化浪潮的简要介绍: | 信息化浪潮 | 发生时间 | 标志 | 解决的问题 | 代表企业 | |------------|----------|------------|--------------------|----------------------------------| | 第一次 | 1980年前后 | 个人计算机 | 信息处理 | Intel、AMD、IBM、苹果、微软、联想等 | | 第二次 | 1995年前后 | 互联网 | 信息传输 | 雅虎、谷歌、阿里巴巴、百度等 | | 第三次 | 2010年前后 | 物联网和大数据 | 信息爆炸 | 谷歌、IBM、亚马逊、阿里云等 | 在信息技术迅速发展的背景下,大数据已经成为推动社会进步的关键力量之一。从第一章的《大数据概述》中可以看出,大数据技术的发展与三次信息化浪潮紧密相关,并且这些浪潮分别对应了不同的技术革新和企业崛起。 第一次信息化浪潮以个人计算机的普及为标志,极大地提高了信息处理的能力,这使得Intel、AMD、IBM等公司迅速发展起来;第二次浪潮则由互联网的兴起主导,解决了信息传输的问题,从而推动了雅虎、谷歌、阿里巴巴等公司的快速成长。第三次信息化浪潮,则以物联网和大数据技术为代表,不仅解决了海量数据产生的问题,并预示着新一轮的技术革新与企业竞争。 随着信息技术在存储能力、处理速度以及网络带宽方面的显著提升,我们进入了第三次信息化的高潮阶段。例如,在存储方面,闪存技术的进步大大增加了数据容量并提高了可靠性;而在计算性能上,CPU的不断进化使得大数据处理的速度得到了极大的提高。与此同时,宽带互联网的发展也极大地促进了大数据在各个领域的流动和应用。 从传统运营系统到用户生成内容再到现代感知系统的演变过程中,数据量呈现爆炸式增长的趋势。这种趋势不仅体现在“4V”特征(即大规模、多样性、高速度以及低价值密度)上,还深刻地影响了科研方法的革新,并推动了基于数据分析决策模式的发展。 随着大数据技术在金融、汽车制造和电信等行业的广泛应用,社会各领域也在深度融合中不断进步。同时,在教育方面也带来了重要的变革,促进了相关专业的教学与研究体系改革。云计算作为基础设施则为这些应用提供了强大的支持,它不仅能够提供可扩展的计算资源,还实现了IT资产的有效利用。 大数据技术的发展离不开物联网的支持,两者结合使得物理世界和数字世界的界限逐渐模糊化。通过构建一个覆盖全社会的大数据生态系统,我们步入了一个全新的智能化与数字化时代。这一时代的到来不仅是技术革新所带来的结果,更是企业战略调整及社会运作模式转变的具体体现。 面对这样的新时代背景,我们需要积极学习并掌握大数据的技术原理,并不断深化其应用范围以适应快速变化的社会需求。

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    本章为《大数据技术原理与应用》开篇之作,系统阐述了大数据的基本概念、特性及其重要性,并简述了大数据的发展历程和未来趋势。 第一章 大数据概述 1.1 大数据时代 1.1.1 第三次信息化浪潮 以下是历次信息化浪潮的简要介绍: | 信息化浪潮 | 发生时间 | 标志 | 解决的问题 | 代表企业 | |------------|----------|------------|--------------------|----------------------------------| | 第一次 | 1980年前后 | 个人计算机 | 信息处理 | Intel、AMD、IBM、苹果、微软、联想等 | | 第二次 | 1995年前后 | 互联网 | 信息传输 | 雅虎、谷歌、阿里巴巴、百度等 | | 第三次 | 2010年前后 | 物联网和大数据 | 信息爆炸 | 谷歌、IBM、亚马逊、阿里云等 | 在信息技术迅速发展的背景下,大数据已经成为推动社会进步的关键力量之一。从第一章的《大数据概述》中可以看出,大数据技术的发展与三次信息化浪潮紧密相关,并且这些浪潮分别对应了不同的技术革新和企业崛起。 第一次信息化浪潮以个人计算机的普及为标志,极大地提高了信息处理的能力,这使得Intel、AMD、IBM等公司迅速发展起来;第二次浪潮则由互联网的兴起主导,解决了信息传输的问题,从而推动了雅虎、谷歌、阿里巴巴等公司的快速成长。第三次信息化浪潮,则以物联网和大数据技术为代表,不仅解决了海量数据产生的问题,并预示着新一轮的技术革新与企业竞争。 随着信息技术在存储能力、处理速度以及网络带宽方面的显著提升,我们进入了第三次信息化的高潮阶段。例如,在存储方面,闪存技术的进步大大增加了数据容量并提高了可靠性;而在计算性能上,CPU的不断进化使得大数据处理的速度得到了极大的提高。与此同时,宽带互联网的发展也极大地促进了大数据在各个领域的流动和应用。 从传统运营系统到用户生成内容再到现代感知系统的演变过程中,数据量呈现爆炸式增长的趋势。这种趋势不仅体现在“4V”特征(即大规模、多样性、高速度以及低价值密度)上,还深刻地影响了科研方法的革新,并推动了基于数据分析决策模式的发展。 随着大数据技术在金融、汽车制造和电信等行业的广泛应用,社会各领域也在深度融合中不断进步。同时,在教育方面也带来了重要的变革,促进了相关专业的教学与研究体系改革。云计算作为基础设施则为这些应用提供了强大的支持,它不仅能够提供可扩展的计算资源,还实现了IT资产的有效利用。 大数据技术的发展离不开物联网的支持,两者结合使得物理世界和数字世界的界限逐渐模糊化。通过构建一个覆盖全社会的大数据生态系统,我们步入了一个全新的智能化与数字化时代。这一时代的到来不仅是技术革新所带来的结果,更是企业战略调整及社会运作模式转变的具体体现。 面对这样的新时代背景,我们需要积极学习并掌握大数据的技术原理,并不断深化其应用范围以适应快速变化的社会需求。
  • 二版)
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    《大数据技术的原理与应用(第二版)》全面解析了大数据处理的核心技术和实际应用场景,涵盖数据采集、存储、分析及安全等关键领域。本书深入浅出地介绍了Hadoop、Spark等主流框架,并通过实例展示了如何利用这些工具解决复杂的商业问题,是大数据领域的权威参考书。 《大数据技术原理与应用》(第2版)是一本关于大数据领域的专业书籍,它详细介绍了大数据的技术原理及其在实际中的应用情况。这本书对于想要深入了解并掌握大数据相关知识的读者来说是非常有价值的资源。
  • Chapter 6 - 厦门学 - 林子雨 - - - 云
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    本章节由厦门大学林子雨教授编写,内容聚焦于《大数据技术原理与应用》一书第六章——云数据库,深入探讨了云环境下的数据库技术和应用案例。 本段落将首先介绍云数据库的概念及其特性,并探讨其与其他类型数据库的关系。接下来会概述一些主流的云数据库产品及供应商情况。最后,将以阿里云提供的RDS服务为例,详细展示如何使用云数据库进行实际操作。
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    《大数据技术的应用与原理》一书深入浅出地解析了大数据处理的核心技术和广泛应用场景,涵盖数据采集、存储、分析及安全等关键领域。 《大数据技术原理与应用》和《大数据架构详解:从数据获取到深度学习》是深入了解大数据领域的宝贵资源。大数据技术处理海量、高增长速度、多样的信息资产,旨在发现隐藏模式、市场趋势以及用户偏好,从而帮助决策者做出更明智的业务决策。这一领域涵盖了多个层面,包括数据采集、存储、处理、分析和应用。 大数据的核心概念包括四个V:Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多样)和Value(价值)。Volume强调数据规模,大数据往往涉及PB乃至EB级别的数据;Velocity关注数据产生的速度,要求实时或近实时处理;Variety意味着数据来源广泛,包括结构化、半结构化和非结构化数据;而Value则指从大数据中挖掘出的潜在价值。 在大数据存储方面,传统数据库系统难以应对挑战。因此出现了Hadoop分布式文件系统(HDFS)等解决方案。HDFS通过将数据分布在多台廉价服务器上实现了高容错性和高吞吐量的数据读写。同时,NoSQL数据库如MongoDB、Cassandra因其灵活性和可扩展性在大数据存储中占据重要位置。 MapReduce和Spark是大数据处理技术的主要代表。其中,MapReduce是一种分布式计算模型通过“映射”和“化简”两个阶段来处理大规模数据;而Spark作为新一代的大数据处理框架以其内存计算的优势,在处理速度上显著优于MapReduce,并支持批处理、交互式查询、流处理和图形计算等多种模式。 数据分析是大数据技术的关键环节,包括描述性分析、预测性和规范性分析。其中,机器学习和人工智能算法在预测性分析中发挥重要作用如支持向量机(SVM)、随机森林(RF)等这些算法能够从数据中发现规律并实现对未来的预测与决策优化。 大数据的应用场景广泛涵盖电商推荐系统、金融风控、医疗健康等领域。例如电商平台通过分析用户行为提供个性化推荐;在金融领域,大数据可用于信用评分和欺诈检测;而在医疗健康领域,大数据可以辅助疾病预测及治疗方案设计。 总之,掌握大数据技术原理与应用对于理解数据驱动的决策机制以及提升企业竞争力具有重要意义。深入研读《大数据技术原理与应用》和《大数据架构详解:从数据获取到深度学习》,读者可全面了解这一领域的全貌,并逐步掌握其核心知识,无论理论还是实践都能有所收获。
  • Spark-.pptx
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    本ppt介绍了《Spark大数据技术及应用》一书中的第七章节内容,涵盖了Spark的核心概念、编程模型以及在实际项目中的应用场景和案例分析。 Spark 大数据技术与应用 - 第 7 章 本章主要讲解 Spark 机器学习库(Spark MLlib)的概念、类型、应用场景等相关知识点。 ### 机器学习简介 机器学习(Machine Learning,ML)是人工智能的子领域,也是其核心。它是一门多学科交叉的研究领域,涵盖概率论、统计学、逼近论、凸分析以及算法复杂度理论等多个分支。研究计算机如何模拟或实现人类的学习过程以获取新的知识或者技能,并不断优化自身的性能。 ### 机器学习分类 机器学习可以分为三大类:监督学习、无监督学习和半监督学习。 #### 监督学习 在给定训练数据集的情况下,通过构建模型对新数据进行预测或分类。根据研究对象的两个(或多)变量之间的依赖关系分析并预测趋势属于**分类**;而依据一组特征值来预测目标数值则为**回归**。 常见的监督学习算法包括: - KNN (K-Nearest Neighbors) - 线性回归 - 逻辑回归 - 支持向量机(SVM) - 决策树和随机森林 #### 无监督学习 在没有训练数据集的情况下,通过构建模型对新数据进行预测或分类。根据相似性和差异性将一组数据分为若干类别称为**聚类**;发现不同部分间的关系及规则则为**关联规则学习** 常见的无监督学习算法包括: - K均值(K-Means) - 主成分分析(PCA) - SVD矩阵分解 - 独立成分分析(ICA) - 最大期望算法 ### Spark MLlib Spark MLlib 是 Apache Spark 的可扩展机器学习库,包含两个包:`spark.mllib` 和 `spark.ml`。前者基于RDD提供原始的机器学习API;后者则提供了更高级别的DataFrame API用于构建工作流(Pipeline)。 从版本2.0开始,RDD-based API进入维护模式且不再添加新功能,在3.0中将被移除。 ML库是基于DataFrame的API集合,包括三个主要抽象类:Transformer(转换器),Estimator(预测器)和Pipeline(管道) - 转换器是一种算法可以将一个 DataFrame 变换成另一个 DataFrame; - 预测器是一个能从 DataFrame 生成转换器的算法。 Spark MLlib 应用场景广泛,涵盖了数据挖掘、自然语言处理及推荐系统等领域。
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    本资料详细介绍了大数据技术的核心应用领域及其工作原理,包括数据采集、存储、处理和分析等方面的知识,适合初学者和技术爱好者。 《大数据技术原理与应用》是林子雨教授编写的一份配套教材讲义,涵盖了大数据技术的基础理论、核心技术和实际应用。这份PPT资料详细解析了2015年6月时大数据领域的最新进展和重要概念,对于学习和理解大数据有极大的帮助。 以下是基于这个主题的详细知识点讲解: 1. **大数据定义**:大数据是指由于数据规模巨大、类型多样、增长速度快,传统数据处理工具无法有效处理的数据集合。它强调的是数据的价值挖掘,而非简单的数据存储。 2. **大数据的4V特征**:即Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多样)和Value(价值)。其中Volume指的是海量数据规模;Velocity表示快速的数据生成速度;Variety意味着多种类型的数据形式;而Value则强调在大数据中发现有价值的信息。 3. **大数据处理框架**:Hadoop是大数据处理的基础,它是一个开源的分布式计算平台,包括HDFS(Hadoop Distributed File System)和MapReduce。其中,HDFS用于存储海量数据集,而MapReduce提供并行化处理能力。 4. **Hadoop生态组件**:除了基本的框架外,生态系统还包括如HBase、Hive、Pig及Spark等工具和技术,它们共同构成了大数据处理解决方案。 5. **NoSQL数据库**:随着大数据的发展需求增加,在传统关系型数据库之外出现了支持大规模分布式存储和高并发读写操作的NoSQL(Not Only SQL)数据库系统,例如MongoDB、Cassandra等。 6. **流处理技术**:Kafka是一种用于实时数据流处理的高效消息传递系统;而Storm与Flink则是专门设计用来进行持续性实时数据分析计算框架。 7. **大数据分析**:包括统计分析、机器学习和数据挖掘等领域,这些方法和技术能够帮助我们发现隐藏在大量复杂信息中的模式、关联以及趋势。常见的工具库有Apache Mahout及TensorFlow等。 8. **大数据应用领域**:从电商推荐系统到金融风控再到医疗健康与智慧城市管理等多个行业都可以看到大数据的应用身影,通过高效的数据分析可以显著提高业务决策效率和用户体验质量。 9. **大数据安全与隐私保护**:鉴于涉及大量敏感信息(如个人及企业数据),确保这些数据的安全性和用户隐私成为重要议题。加密技术、匿名化处理以及访问控制等策略被广泛应用于保障信息安全。 10. **未来趋势**:随着云计算、物联网和人工智能的快速发展,大数据技术也将持续进步与创新,例如边缘计算、实时分析能力增强及智能预测功能将是未来发展的重要方向。 这份林子雨教授的讲义深入浅出地介绍了大数据技术的基本概念、核心技术以及实际应用场景,是理解和掌握大数据技术不可或缺的学习资源。通过学习该教材内容,读者可以对大数据有更全面的认识,并能够将其应用到具体的工作实践中去。
  • (实验)
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    本课程通过理论讲解和实践操作相结合的方式,深入浅出地介绍大数据技术的基本原理及其广泛应用场景。参与者将掌握大数据处理的核心技术和方法,并有机会亲手进行相关实验。 作业实验:学习一些Linux命令以及Hadoop操作。
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    本章介绍数据科学中的基础环节——数据采集与预处理。涵盖数据收集方法、清洗技巧及特征工程等关键步骤,旨在提高数据分析质量和效率。 第1章 数据采集与预处理概述 本章节主要介绍数据科学项目中的关键步骤之一:数据的收集和初步整理工作。这部分内容包括了如何有效地获取所需的数据资源,并对其进行清洗、转换等操作,以便后续分析使用。通过合理的数据预处理策略可以大大提高数据分析的质量和效率,为模型训练提供坚实的基础。