浅谈大数据算法

本文探讨了大数据的定义,包括数据量的巨大、非抽样分析和新处理模式的需求。大数据的特点包括高速增长率、多样性及对决策、洞察和流程优化的影响。大数据在预测、推荐和商业情报等领域有广泛应用。大数据问题解决涉及数据访问、内存限制和并行计算挑战。大数据算法并不局限于特定工具,如Spark和Flink,而是涵盖更广泛的技术范畴,包括并行处理和分布式计算。

大数据算法大家已经不陌生了,到研究生阶段听到最多的就是什么是大数据、大数据的特点,在这个大数据的背景下的算法有什么特点,是不是就是把spark、flink跑起来就叫大数据了,其实并不是这样的。

一、大数据的定义

1、定义1 (Kusnetzky, Dan. What is “Big Data?”)

所涉及的数据量规模巨大到无法通过人工,在合理时间内达到截取、
管理、处理、并整理成为人类所能解读的信息

2、定义2 (维克托·迈尔-舍恩伯格、肯尼斯·库克耶.“大数据时代”)

不用随机分析法(抽样调查)这样的捷径,而采用所有数据的方法

3、 定义3 (“大数据”(Big data)研究机构Gartner)

“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。

二、大数据的特点

在这里插入图片描述

三、大数据的应用

  • 预测
  • 推荐
  • 商业情报分析
  • 科学研究

四、大数据上问题求解计算问题的过程

在这里插入图片描述

五、大数据算法

1、大数据算法的定义

在给定的资源约束下,以大数据为输入,在给定时间约束内可以生成满足给定约束
结果的算法。

2、大数据算法可以不是:

  • 精确算法
  • 内存算法
  • 串行算法
  • 仅在电子计算机上运行的算法

3、大数据算法不仅是:

  • 云计算
  • MapReduce
  • 大数据分析和挖掘的算法
  • 数据库中的算法

4、大数据算法的难度

(1)访问全部数据时间过长
读取部分数据
(2)数据难于放入内存计算

  • 将数据存储到磁盘上
  • 仅基于少量数据进行计算

(3)单个计算机难以保存全部数据,计算需要整体数据
并行处理
(4)计算机计算能力不足或知识不足
人来帮忙
在这里插入图片描述

### 大数据分析理念与方法 #### 数据分析的理念 在大数据时代,数据分析的核心理念围绕着从海量数据中挖掘潜在的价值和洞察力展开。由于数据量的快速增长以及多样性的增加,传统的数据分析方式已无法满足需求[^1]。现代数据分析强调以下几个方面: - **以业务为导向**:数据分析不再仅仅是统计学的应用,而是紧密联系企业的实际运营目标,通过数据驱动决策支持企业战略发展。 - **实时性与动态调整**:鉴于数据更新速度快的特点,在大数据环境中,分析过程需要具备快速响应能力并能及时反馈结果以便于做出即时决策[^2]。 #### 常见的大数据分析方法 为了应对大数据带来的挑战,多种先进的技术和算法被引入到数据分析领域当中。以下是几种主要的方法及其应用场景描述: ##### 机器学习模型构建 利用监督学习、非监督学习或者强化学习等不同类型的机器学习技术建立预测模型或分类器。例如,随机森林(Random Forests)可用于客户流失预测;K-means聚类则适合发现市场细分中的隐含模式[^2]。 ```python from sklearn.cluster import KMeans import numpy as np X = np.array([[1, 2], [1, 4], [1, 0], [10, 2], [10, 4], [10, 0]]) kmeans = KMeans(n_clusters=2).fit(X) print(kmeans.labels_) ``` ##### 文本挖掘与自然语言处理(NLP) 针对大量非结构化的文本资料(如社交媒体评论),采用NLP工具和技术进行语义理解和情感分析。这有助于品牌监测公众舆论趋势或是识别消费者偏好变化。 ##### 时间序列分析 对于金融交易记录或其他随时间连续产生的数值型变量集合,运用ARIMA(AutoRegressive Integrated Moving Average)之类的专门设计用于此类情况下的统计建模手段来进行未来走势预估[^1]。 ```r library(forecast) data <- ts(c(10, 20, 30), frequency = 12) model <- auto.arima(data) forecast(model, h = 5)$mean ``` ##### 可视化展示 借助专业的图表制作软件包比如Tableau 或者Python 的Matplotlib库把复杂抽象的结果转换成直观易懂的形式供相关人员解读参考。 ```python import matplotlib.pyplot as plt plt.plot([1, 2, 3, 4]) plt.ylabel('some numbers') plt.show() ```
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