1 data reliablility for data lakes

企业数据湖面临数据脏乱、实时分析与历史数据挖掘冲突等问题。本文介绍通过Lambda架构、数据验证、重处理及事务支持等手段提高数据湖可靠性,确保数据一致性与质量。

data reliablility for data lakes

现状

  • 企业拥有大量各种各样的数据:客户数据,视频数据,点击流,邮件,传感器数据等等 --- 企业的数据湖(data lake)
  • 在数据湖中的数据太脏,无法直接用来做数据分析

案例

  • 数据存在kafka中,需要同时实现两个目标,一个是实时分析,一个是数据挖掘报表
  • 实时分析可以通过spark 实现
  • 但是kafka只能存一周左右数据,不适合做历史数据分析如数据挖掘
  • 实现步骤
    • 第一步 -- 采用lambda架构:数据流(kafka) , batch layer (data lake) , speed layer(spark streaming), server layer
    • 第二步 -- validation ,数据清洗过滤验证
    • 第三步 -- reprocessing , 失败可重复执行
    • 第四步 -- 更新与合并 ,

data lakes 在数据可靠性上的挑战

  • 任务执行失败,导致数据在错误的状态,需要全部回滚
  • 缺乏执行质量,容易创建不一致和无用的数据
  • 缺少事务,无法混合添加和读取,批处理 -- TODO

解决方案

  • 数据源(kafka,kinesis,spark) ---> raw ingestion --> filtered,cleaned,augmented -->bussiness-level aggregates-->两种处理(实时的流分析,离线的AI和报告)
    • 原始数据-->清洗过滤-->业务聚合 所有步骤实现ACID事务
    • 原始数据基本很少处理,与原始一致
    • 支持年级别的数据存储
    • 当商业逻辑发送变化时,容易重新计算

dalta lake中的table = 一组结果行为集合

  • 更新元数据 -- 名称,schema, 分区等
  • 添加文件
  • 删除文件
  • 设置事务 -- 记录一组独立的事务id
  • 修改协议 -- 升级版本
  • 结果产物:
    • 元数据,一组文件,一组事务id,版本号

日志文件结构 000000.json

  • 所有表的变化(添加,修改,删除)都被有序的,原子的保存,称为commits

总结

  • 强调使用管道处理,直接使用数据源,可以适应业务变化,调整部分或全部处理步骤
本文旨在系统阐述利用MATLAB平台执行多模态语音分离任务的方法,重点围绕LRS3数据集的数据生成流程展开。LRS3(长时RGB+音频语音数据集)作为一个规模庞大的视频与音频集合,整合了丰富的视觉与听觉信息,适用于语音识别、语音分离及情感分析等多种研究场景。MATLAB凭借其高效的数值计算能力与完备的编程环境,成为处理此类多模态任务的适宜工具。 多模态语音分离的核心在于综合利用视觉与听觉等多种输入信息来解析语音信号。具体而言,该任务的目标是从混合音频中分离出不同说话人的声音,并借助视频中的唇部运动信息作为辅助线索。LRS3数据集包含大量同步的视频与音频片段,提供RGB视频、单声道音频及对应的文本转录,为多模态语音处理算法的开发与评估提供了重要平台。其高质量与大容量使其成为该领域的关键资源。 在相关资源包中,主要包含以下两部分内容: 1. 说明文档:该文件详细阐述了项目的整体结构、代码运行方式、预期结果以及可能遇到的问题与解决方案。在进行数据处理或模型训练前,仔细阅读此文档对正确理解与操作代码至关重要。 2. 专用于语音分离任务的LRS3数据集版本:解压后可获得原始的视频、音频及转录文件,这些数据将由MATLAB脚本读取并用于生成后续训练与测试所需的数据。 基于MATLAB的多模态语音分离通常遵循以下步骤: 1. 数据预处理:从LRS3数据集中提取每段视频的音频特征与视觉特征。音频特征可包括梅尔频率倒谱系数、感知线性预测系数等;视觉特征则涉及唇部运动的检测与关键点定位。 2. 特征融合:将提取的音频特征与视觉特征相结合,构建多模态表示。融合方式可采用简单拼接、加权融合或基于深度学习模型的复杂方法。 3. 模型构建:设计并实现用于语音分离的模型。传统方法可采用自适应滤波器或矩阵分解,而深度学习方法如U-Net、Transformer等在多模态学习中表现优异。 4. 训练与优化:使用预处理后的数据对模型进行训练,并通过交叉验证与超参数调整来优化模型性能。 5. 评估与应用:采用信号失真比、信号干扰比及信号伪影比等标准指标评估模型性能。若结果满足要求,该模型可进一步应用于实际语音分离任务。 借助MATLAB强大的矩阵运算功能与信号处理工具箱,上述步骤得以有效实施。需注意的是,多模态任务常需大量计算资源,处理大规模数据集时可能需要对代码进行优化或借助GPU加速。所提供的MATLAB脚本为多模态语音分离研究奠定了基础,通过深入理解与运用这些脚本,研究者可更扎实地掌握语音分离的原理,从而提升其在实用场景中的性能表现。 资源来源于网络分享,仅用于学习交流使用,请勿用于商业,如有侵权请联系我删除!
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