时代产物Hadoop

本文深入探讨了大数据时代背景下,Hadoop、Storm、Spark等大数据处理工具的发展历程、核心功能及应用领域,强调了它们在解决数据规模增长难题时的高效性和灵活性。

大数据是现在的热门话题,虽然还处于初步的学习了解阶段,不过也借此机会写一写自己的认识。错谬在所难免,重在参与嘛。

 

随着互联网的崛起,数据的传播越来越快,数据的数量越来越多,数据的容量越来越大,人们正在步入一个大数据时代。在这样的大背景下,不同的大数据处理工具应运而生,其中的佼佼者有:Storm、Spark、Hadoop。据一些对大数据比较熟悉的先行者说,他们三者并不是相互取代,而是各有自己的面向,各有自己的优点,甚至于三者完全可以携手同行。Storm重在分布式的实时性计算,Spark重在内存集群快速计算,Hadoop重在批处理计算。“三剑客”可谓势头强劲,但仅从它们三者的知名度来看,知名度最高的当属Hadoop。何以见得?现在很多企业、很多培训机构一提到大数据,言必称Hadoop,它的影响力以及应用普及率由此可见一斑。

 

大数据是时代发展的必然产物,大数据处理工具又何尝不是时代发展的必然产物?伴随数据规模的增长,原有的硬件设施对其处理显得力不从心、捉襟见肘。简单的应对之道是购买更高处理能力的硬件,也就是简单地向上扩展。但是简单是要付出相应代价的:一是成本高,更高性能的服务器价钱昂贵,而且当数据规模又达到新购服务器的极致时,会再次出现瓶颈。如果单纯地以新换旧会使成本居高不下;二是扩展不灵活,这种扩展方式没有针对问题的实质,当数据规模再次超出新服务器处理能力后,没有很好的扩展机制来灵活地解决问题。另外一种应对之道,我们称之为向外扩展。所谓的向外扩展就是硬件的“横向”扩展,将原来一台服务器扩展成N台,这样减小单一服务器承受的压力,同时处理能力得到相应的提升。这种扩展方式,增加硬件的成本远低于向上扩展,并且灵活性大大增加。当然多机之间数据的处理、传输、交互都造成整体架构的难度、复杂度大大增加。这时以Hadoop为代表的大数据处理工具魅力登场,适时解决了架构方面带来的问题:海量存储、分布式处理、快速数据访问、失效转移、可靠性、可扩展性,成为一套公认的、行之有效的开源大数据解决方案。

 

说到这里,我们也顺带看一下Hadoop是如何产生的。Doug Cutting在研究搜索引擎过程中,急需海量信息处理的解决方案,在此过程中他看到Google发表的GFSMapReduce的论文,让他产生了强大的共鸣,并动手完成的Hadoop的编写。此举着实让人钦佩不已,仅就论文就可以实现出如此划时代的重磅框架!我们也看过不少论文,可我们根本没法产出让人眼前一亮的一个解决方案。

 

本书试读部分有提到,Hadoop的核心组件除了HDFS(分布式文件系统)、MapReduce(分布式并行处理编程模型)以外,还有:HBase(用于对大量数据进行读写的Nosql列数据库)、ZooKeeper(分布式协调服务)、Oozie(可扩展的Workflow系统)、Pig(大规模数据分析平台)、Hive(用于大数据查询的类SQL高级语言)、Sqoop(用于关系型数据与Hadoop之间移动数据的连通工具)、Flume(用于从单机上将大量数据收集、聚合并移动到HDFS的分布式服务)。另外,还有诸如:WhirrMahoutBigTopAmbari等诸多功能与组件加入。可以看出,现在Hadoop已经形成了有凝聚力、成规模的大型生态系统。这个生态系统协作发展,在金融、社交、商业、交通、旅游乃至于军事情报等诸多领域,以其“高可靠、高扩展、高性能、高容错、低成本”的特性,发挥出巨大的作用。

 

在目前这个大数据时代,我们也应该紧跟时代步伐,与时俱进了解与学习这方面的知识。

(Kriging_NSGA2)克里金模型结合多目标遗传算法求最优因变量及对应的最佳自变量组合研究(Matlab代码实现)内容概要:本文介绍了克里金模型(Kriging)与多目标遗传算法NSGA-II相结合的方法,用于求解最优因变量及其对应的最佳自变量组合,并提供了完整的Matlab代码实现。该方法首先利用克里金模型构建高精度的代理模型,逼近复杂的非线性系统响应,减少计算成本;随后结合NSGA-II算法进行多目标优化,搜索帕累托前沿解集,从而获得多个最优折衷方案。文中详细阐述了代理模型构建、算法集成流程及参数设置,适用于工程设计、参数反演等复杂优化问题。此外,文档还展示了该方法在SCI一区论文中的复现应用,体现了其科学性与实用性。; 适合人群:具备一定Matlab编程基础,熟悉优化算法和数值建模的研究生、科研人员及工程技术人员,尤其适合从事仿真优化、实验设计、代理模型研究的相关领域工作者。; 使用场景及目标:①解决高计算成本的多目标优化问题,通过代理模型降低仿真次数;②在无法解析求导或函数高度非线性的情况下寻找最优变量组合;③复现SCI高水平论文中的优化方法,提升科研可信度与效率;④应用于工程设计、能源系统调度、智能制造等需参数优化的实际场景。; 阅读建议:建议读者结合提供的Matlab代码逐段理解算法实现过程,重点关注克里金模型的构建步骤与NSGA-II的集成方式,建议自行调整测试函数或实际案例验证算法性能,并配合YALMIP等工具包扩展优化求解能力。
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