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介绍资料
任务书:基于Hadoop+Spark+Hive的视频推荐系统开发
一、项目背景与目标
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项目背景
随着互联网视频平台用户规模与数据量的爆炸式增长,传统推荐系统面临计算效率低、实时性差、存储成本高等问题。Hadoop、Spark、Hive作为大数据领域的核心技术,为分布式存储、高效计算与数据仓库管理提供了解决方案。本项目旨在结合三者优势,构建一个高性能、可扩展的视频推荐系统,满足视频平台对用户个性化推荐的需求。 -
项目目标
- 短期目标:完成Hadoop+Spark+Hive集群的部署与优化,实现用户行为数据的高效存储与查询。
- 中期目标:实现基于协同过滤与深度学习的推荐算法,支持离线批量推荐与实时流式推荐。
- 长期目标:构建完整的视频推荐系统,包括数据采集、特征工程、模型训练、推荐服务与前端展示,并完成系统性能评估。
二、项目任务与分工
任务编号 | 任务名称 | 任务内容 | 负责人 | 时间节点 |
---|---|---|---|---|
1 | 需求分析与技术选型 | 调研视频推荐系统需求,确定Hadoop、Spark、Hive版本及硬件资源配置方案。 | 张三 | 第1-2周 |
2 | 集群环境搭建 | 部署Hadoop分布式文件系统(HDFS)、Spark计算引擎、Hive数据仓库,完成集群调优。 | 李四 | 第3-4周 |
3 | 数据采集与存储 | 通过Kafka采集用户行为日志(如观看、点赞、评论),存储至HDFS,并构建Hive数据表。 | 王五 | 第5-6周 |
4 | 数据清洗与特征工程 | 利用Spark SQL清洗数据,提取用户画像(年龄、性别、兴趣)与视频特征(标签、分类)。 | 赵六 | 第7-8周 |
5 | 推荐算法实现 | 开发协同过滤算法(基于用户/物品相似度)与深度学习模型(如Wide&Deep、DIN)。 | 陈七 | 第9-12周 |
6 | 实时推荐模块开发 | 结合Spark Streaming处理用户实时行为,动态更新推荐结果。 | 刘八 | 第13-14周 |
7 | 系统集成与测试 | 集成推荐引擎、数据存储、前端展示模块,完成单元测试与压力测试。 | 孙九 | 第15-16周 |
8 | 性能评估与优化 | 通过离线评估(AUC、RMSE)与在线A/B测试验证系统性能,提出优化方案。 | 周十 | 第17-18周 |
9 | 项目总结与文档撰写 | 撰写技术文档、用户手册与学术论文,完成项目验收。 | 全体成员 | 第19-20周 |
三、技术要求
- 分布式存储
- 使用HDFS存储用户行为日志与视频元数据,支持PB级数据存储。
- 数据分片策略:按用户ID或视频ID进行分片,提升查询效率。
- 计算引擎
- Spark Core实现离线数据处理,Spark SQL支持交互式查询,Spark Streaming处理实时数据流。
- 内存优化:合理配置Executor内存与并行度,避免OOM错误。
- 数据仓库
- Hive构建数据仓库,支持元数据管理与SQL查询。
- 表设计:用户行为表(user_id, video_id, action, timestamp)、视频特征表(video_id, tags, category)。
- 推荐算法
- 协同过滤:基于用户或物品的相似度计算推荐列表。
- 深度学习:引入Wide&Deep模型,结合线性模型与神经网络,提升推荐效果。
- 系统架构
- 采用Lambda架构,结合批处理(Spark Batch)与流处理(Spark Streaming)实现混合推荐。
- 部署Kubernetes容器化集群,支持动态扩展。
四、交付成果
- 软件系统
- Hadoop+Spark+Hive集群部署脚本与配置文件。
- 视频推荐系统原型,包括数据采集、存储、推荐算法、服务接口与前端展示。
- 技术文档
- 系统架构设计文档、API接口文档、用户手册。
- 推荐算法原理与实现细节说明。
- 实验报告
- 离线评估报告(AUC、RMSE、召回率)。
- 在线A/B测试报告(用户点击率、留存率提升数据)。
- 学术论文
- 撰写一篇关于“基于Hadoop+Spark+Hive的视频推荐系统设计与实现”的学术论文,投稿至相关学术会议或期刊。
五、项目进度管理
- 里程碑计划
- 第2周:完成需求分析与技术选型。
- 第4周:集群环境搭建完成,通过性能测试。
- 第8周:数据采集与特征工程模块开发完成。
- 第12周:推荐算法核心功能实现,通过离线评估。
- 第16周:系统集成完成,通过压力测试。
- 第20周:项目验收,提交最终报告。
- 风险管理
- 数据倾斜风险:通过数据预处理与分片策略优化。
- 内存溢出风险:调整Spark Executor内存配置,避免大任务单点故障。
- 推荐算法过拟合风险:引入正则化与交叉验证。
六、质量保证
- 代码规范
- 遵循PEP 8(Python)或Google Java Style Guide,代码需通过代码审查(Code Review)。
- 测试要求
- 单元测试覆盖率不低于80%,集成测试覆盖率不低于90%。
- 压力测试:模拟10万并发用户请求,系统响应时间小于500ms。
- 文档要求
- 文档需包含系统架构图、接口说明、部署指南与故障排查手册。
七、经费预算
项目 | 预算金额(元) | 说明 |
---|---|---|
服务器租赁 | 10,000 | Hadoop/Spark集群部署 |
存储设备 | 3,000 | HDFS数据存储 |
开发工具 | 2,000 | IDEA、PyCharm、Postman等 |
文献检索 | 1,000 | 学术数据库订阅 |
差旅与会议 | 2,000 | 学术交流与项目汇报 |
总计 | 18,000 |
八、签字与日期
- 项目负责人:__________(签名)
- 日期:__________
备注:
-
本任务书可根据实际开发进度与需求调整内容与时间节点。
-
项目组成员需定期提交周报,汇报任务进展与问题。
-
项目验收需通过功能测试、性能测试与文档评审。
(本任务书一式三份,项目组、指导教师、学院各留存一份)
运行截图
推荐项目
上万套Java、Python、大数据、机器学习、深度学习等高级选题(源码+lw+部署文档+讲解等)
项目案例
优势
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