大數據分析工具詳盡介紹&數據分析演算法
1、 Hadoop
Hadoop 是一個能夠對大量數據進行分布式處理的軟體框架。但是 Hadoop 是以一種可靠、高效、可伸縮的方式進行處理的。Hadoop 是可靠的,因為它假設計算元素和存儲會失敗,因此它維護多個工作數據副本,確保能夠針對失敗的節點重新分布處理。Hadoop 是高效的,因為它以並行的方式工作,通過並行處理加快處理速度。Hadoop 還是可伸縮的,能夠處理 PB 級數據。此外,Hadoop 依賴於社區伺服器,因此它的成本比較低,任何人都可以使用。
Hadoop是一個能夠讓用戶輕松架構和使用的分布式計算平台。用戶可以輕松地在Hadoop上開發和運行處理海量數據的應用程序。它主要有以下幾個優點:
⒈高可靠性。Hadoop按位存儲和處理數據的能力值得人們信賴。
⒉高擴展性。Hadoop是在可用的計算機集簇間分配數據並完成計算任務的,這些集簇可以方便地擴展到數以千計的節點中。
⒊高效性。Hadoop能夠在節點之間動態地移動數據,並保證各個節點的動態平衡,因此處理速度非常快。
⒋高容錯性。Hadoop能夠自動保存數據的多個副本,並且能夠自動將失敗的任務重新分配。
Hadoop帶有用 Java 語言編寫的框架,因此運行在 Linux 生產平台上是非常理想的。Hadoop 上的應用程序也可以使用其他語言編寫,比如 C++。
2、 HPCC
HPCC,High Performance Computing and Communications(高性能計算與通信)的縮寫。1993年,由美國科學、工程、技術聯邦協調理事會向國會提交了「重大挑戰項目:高性能計算與 通信」的報告,也就是被稱為HPCC計劃的報告,即美國總統科學戰略項目,其目的是通過加強研究與開發解決一批重要的科學與技術挑戰問題。HPCC是美國 實施信息高速公路而上實施的計劃,該計劃的實施將耗資百億美元,其主要目標要達到:開發可擴展的計算系統及相關軟體,以支持太位級網路傳輸性能,開發千兆 比特網路技術,擴展研究和教育機構及網路連接能力。
該項目主要由五部分組成:
1、高性能計算機系統(HPCS),內容包括今後幾代計算機系統的研究、系統設計工具、先進的典型系統及原有系統的評價等;
2、先進軟體技術與演算法(ASTA),內容有巨大挑戰問題的軟體支撐、新演算法設計、軟體分支與工具、計算計算及高性能計算研究中心等;
3、國家科研與教育網格(NREN),內容有中接站及10億位級傳輸的研究與開發;
4、基本研究與人類資源(BRHR),內容有基礎研究、培訓、教育及課程教材,被設計通過獎勵調查者-開始的,長期 的調查在可升級的高性能計算中來增加創新意識流,通過提高教育和高性能的計算訓練和通信來加大熟練的和訓練有素的人員的聯營,和來提供必需的基礎架構來支 持這些調查和研究活動;
5、信息基礎結構技術和應用(IITA ),目的在於保證美國在先進信息技術開發方面的領先地位。
3、 Storm
Storm是自由的開源軟體,一個分布式的、容錯的實時計算系統。Storm可以非常可靠的處理龐大的數據流,用於處理Hadoop的批量數據。Storm很簡單,支持許多種編程語言,使用起來非常有趣。Storm由Twitter開源而來,其它知名的應用企業包括Groupon、淘寶、支付寶、阿里巴巴、樂元素、Admaster等等。
Storm有許多應用領域:實時分析、在線機器學習、不停頓的計算、分布式RPC(遠過程調用協議,一種通過網路從遠程計算機程序上請求服務)、 ETL(Extraction-Transformation-Loading的縮寫,即數據抽取、轉換和載入)等等。Storm的處理速度驚人:經測 試,每個節點每秒鍾可以處理100萬個數據元組。Storm是可擴展、容錯,很容易設置和操作。
4、 Apache Drill
為了幫助企業用戶尋找更為有效、加快Hadoop數據查詢的方法,Apache軟體基金會近日發起了一項名為「Drill」的開源項目。Apache Drill 實現了 Google』s Dremel.
據Hadoop廠商MapR Technologies公司產品經理Tomer Shiran介紹,「Drill」已經作為Apache孵化器項目來運作,將面向全球軟體工程師持續推廣。
該項目將會創建出開源版本的谷歌Dremel Hadoop工具(谷歌使用該工具來為Hadoop數據分析工具的互聯網應用提速)。而「Drill」將有助於Hadoop用戶實現更快查詢海量數據集的目的。
「Drill」項目其實也是從谷歌的Dremel項目中獲得靈感:該項目幫助谷歌實現海量數據集的分析處理,包括分析抓取Web文檔、跟蹤安裝在Android Market上的應用程序數據、分析垃圾郵件、分析谷歌分布式構建系統上的測試結果等等。
通過開發「Drill」Apache開源項目,組織機構將有望建立Drill所屬的API介面和靈活強大的體系架構,從而幫助支持廣泛的數據源、數據格式和查詢語言。
5、 RapidMiner
RapidMiner是世界領先的數據挖掘解決方案,在一個非常大的程度上有著先進技術。它數據挖掘任務涉及范圍廣泛,包括各種數據藝術,能簡化數據挖掘過程的設計和評價。
功能和特點
免費提供數據挖掘技術和庫
100%用Java代碼(可運行在操作系統)
數據挖掘過程簡單,強大和直觀
內部XML保證了標准化的格式來表示交換數據挖掘過程
可以用簡單腳本語言自動進行大規模進程
多層次的數據視圖,確保有效和透明的數據
圖形用戶界面的互動原型
命令行(批處理模式)自動大規模應用
Java API(應用編程介面)
簡單的插件和推廣機制
強大的可視化引擎,許多尖端的高維數據的可視化建模
400多個數據挖掘運營商支持
耶魯大學已成功地應用在許多不同的應用領域,包括文本挖掘,多媒體挖掘,功能設計,數據流挖掘,集成開發的方法和分布式數據挖掘。
6、 Pentaho BI
Pentaho BI 平台不同於傳統的BI 產品,它是一個以流程為中心的,面向解決方案(Solution)的框架。其目的在於將一系列企業級BI產品、開源軟體、API等等組件集成起來,方便商務智能應用的開發。它的出現,使得一系列的面向商務智能的獨立產品如Jfree、Quartz等等,能夠集成在一起,構成一項項復雜的、完整的商務智能解決方案。
Pentaho BI 平台,Pentaho Open BI 套件的核心架構和基礎,是以流程為中心的,因為其中樞控制器是一個工作流引擎。工作流引擎使用流程定義來定義在BI 平台上執行的商業智能流程。流程可以很容易的被定製,也可以添加新的流程。BI 平台包含組件和報表,用以分析這些流程的性能。目前,Pentaho的主要組成元素包括報表生成、分析、數據挖掘和工作流管理等等。這些組件通過 J2EE、WebService、SOAP、HTTP、Java、JavaScript、Portals等技術集成到Pentaho平台中來。 Pentaho的發行,主要以Pentaho SDK的形式進行。
Pentaho SDK共包含五個部分:Pentaho平台、Pentaho示例資料庫、可獨立運行的Pentaho平台、Pentaho解決方案示例和一個預先配製好的 Pentaho網路伺服器。其中Pentaho平台是Pentaho平台最主要的部分,囊括了Pentaho平台源代碼的主體;Pentaho資料庫為 Pentaho平台的正常運行提供的數據服務,包括配置信息、Solution相關的信息等等,對於Pentaho平台來說它不是必須的,通過配置是可以用其它資料庫服務取代的;可獨立運行的Pentaho平台是Pentaho平台的獨立運行模式的示例,它演示了如何使Pentaho平台在沒有應用伺服器支持的情況下獨立運行;
Pentaho解決方案示例是一個Eclipse工程,用來演示如何為Pentaho平台開發相關的商業智能解決方案。
Pentaho BI 平台構建於伺服器,引擎和組件的基礎之上。這些提供了系統的J2EE 伺服器,安全,portal,工作流,規則引擎,圖表,協作,內容管理,數據集成,分析和建模功能。這些組件的大部分是基於標準的,可使用其他產品替換之。
7、 SAS Enterprise Miner
§ 支持整個數據挖掘過程的完備工具集
§ 易用的圖形界面,適合不同類型的用戶快速建模
§ 強大的模型管理和評估功能
§ 快速便捷的模型發布機制, 促進業務閉環形成
數據分析演算法
大數據分析主要依靠機器學習和大規模計算。機器學習包括監督學習、非監督學習、強化學習等,而監督學習又包括分類學習、回歸學習、排序學習、匹配學習等(見圖1)。分類是最常見的機器學習應用問題,比如垃圾郵件過濾、人臉檢測、用戶畫像、文本情感分析、網頁歸類等,本質上都是分類問題。分類學習也是機器學習領域,研究最徹底、使用最廣泛的一個分支。
最近、Fernández-Delgado等人在JMLR(Journal of Machine Learning Research,機器學習頂級期刊)雜志發表了一篇有趣的論文。他們讓179種不同的分類學習方法(分類學習演算法)在UCI 121個數據集上進行了「大比武」(UCI是機器學習公用數據集,每個數據集的規模都不大)。結果發現Random Forest(隨機森林)和SVM(支持向量機)名列第一、第二名,但兩者差異不大。在84.3%的數據上、Random Forest壓倒了其它90%的方法。也就是說,在大多數情況下,只用Random Forest 或 SVM事情就搞定了。
KNN
K最近鄰演算法。給定一些已經訓練好的數據,輸入一個新的測試數據點,計算包含於此測試數據點的最近的點的分類情況,哪個分類的類型佔多數,則此測試點的分類與此相同,所以在這里,有的時候可以復制不同的分類點不同的權重。近的點的權重大點,遠的點自然就小點。詳細介紹鏈接
Naive Bayes
樸素貝葉斯演算法。樸素貝葉斯演算法是貝葉斯演算法裡面一種比較簡單的分類演算法,用到了一個比較重要的貝葉斯定理,用一句簡單的話概括就是條件概率的相互轉換推導。詳細介紹鏈接
樸素貝葉斯分類是一種十分簡單的分類演算法,叫它樸素貝葉斯分類是因為這種方法的思想真的很樸素,樸素貝葉斯的思想基礎是這樣的:對於給出的待分類項,求解在此項出現的條件下各個類別出現的概率,哪個最大,就認為此待分類項屬於哪個類別。通俗來說,就好比這么個道理,你在街上看到一個黑人,我問你你猜這哥們哪裡來的,你十有八九猜非洲。為什麼呢?因為黑人中非洲人的比率最高,當然人家也可能是美洲人或亞洲人,但在沒有其它可用信息下,我們會選擇條件概率最大的類別,這就是樸素貝葉斯的思想基礎。
SVM
支持向量機演算法。支持向量機演算法是一種對線性和非線性數據進行分類的方法,非線性數據進行分類的時候可以通過核函數轉為線性的情況再處理。其中的一個關鍵的步驟是搜索最大邊緣超平面。詳細介紹鏈接
Apriori
Apriori演算法是關聯規則挖掘演算法,通過連接和剪枝運算挖掘出頻繁項集,然後根據頻繁項集得到關聯規則,關聯規則的導出需要滿足最小置信度的要求。詳細介紹鏈接
PageRank
網頁重要性/排名演算法。PageRank演算法最早產生於Google,核心思想是通過網頁的入鏈數作為一個網頁好快的判定標准,如果1個網頁內部包含了多個指向外部的鏈接,則PR值將會被均分,PageRank演算法也會遭到LinkSpan攻擊。詳細介紹鏈接
RandomForest
隨機森林演算法。演算法思想是決策樹+boosting.決策樹採用的是CART分類回歸數,通過組合各個決策樹的弱分類器,構成一個最終的強分類器,在構造決策樹的時候採取隨機數量的樣本數和隨機的部分屬性進行子決策樹的構建,避免了過分擬合的現象發生。詳細介紹鏈接
Artificial Neural Network
「神經網路」這個詞實際是來自於生物學,而我們所指的神經網路正確的名稱應該是「人工神經網路(ANNs)」。
人工神經網路也具有初步的自適應與自組織能力。在學習或訓練過程中改變突觸權重值,以適應周圍環境的要求。同一網路因學習方式及內容不同可具有不同的功能。人工神經網路是一個具有學習能力的系統,可以發展知識,以致超過設計者原有的知識水平。通常,它的學習訓練方式可分為兩種,一種是有監督或稱有導師的學習,這時利用給定的樣本標准進行分類或模仿;另一種是無監督學習或稱無為導師學習,這時,只規定學習方式或某些規則,則具體的學習內容隨系統所處環境 (即輸入信號情況)而異,系統可以自動發現環境特徵和規律性,具有更近似人腦的功能。
❷ 大數據挖掘的演算法有哪些
數據挖掘本質還是機器學習演算法
具體可以參見《數據挖掘十大常見演算法》
常用的就是:SVM,決策樹,樸素貝葉斯,邏輯斯蒂回歸等
主要解決分類和回歸問題
❸ 大數據十大經典演算法之k-means
大數據十大經典演算法之k-means
k均值演算法基本思想:
K均值演算法是基於質心的技術。它以K為輸入參數,把n個對象集合分為k個簇,使得簇內的相似度高,簇間的相似度低。
處理流程:
1、為每個聚類確定一個初始聚類中心,這樣就有k個初始聚類中心;
2、將樣本按照最小距離原則分配到最鄰近聚類
3、使用每個聚類中的樣本均值作為新的聚類中心
4、重復步驟2直到聚類中心不再變化
5、結束,得到K個聚類
劃分聚類方法對數據集進行聚類時的要點:
1、選定某種距離作為數據樣本間的相似性度量,通常選擇歐氏距離。
2、選擇平價聚類性能的准則函數
用誤差平方和准則函數來評價聚類性能。
3、相似度的計算分局一個簇中對象的平均值來進行
K均值演算法的優點:
如果變數很大,K均值比層次聚類的計算速度較快(如果K很小);
與層次聚類相比,K均值可以得到更緊密的簇,尤其是對於球狀簇;
對於大數據集,是可伸縮和高效率的;
演算法嘗試找出使平方誤差函數值最小的k個劃分。當結果簇是密集的,而簇與簇之間區別明顯的時候,效果較好。
K均值演算法缺點:
最後結果受初始值的影響。解決辦法是多次嘗試取不同的初始值。
可能發生距離簇中心m最近的樣本集為空的情況,因此m得不到更新。這是一個必須處理的問題,但我們忽略該問題。
不適合發現非凸面形狀的簇,並對雜訊和離群點數據較敏感,因為少量的這類數據能夠對均值產生較大的影響。
K均值演算法的改進:
樣本預處理。計算樣本對象量量之間的距離,篩掉與其他所有樣本那的距離和最大的m個對象。
初始聚類中心的選擇。選用簇中位置最靠近中心的對象,這樣可以避免孤立點的影響。
K均值演算法的變種:
K眾數(k-modes)演算法,針對分類屬性的度量和更新質心的問題而改進。
EM(期望最大化)演算法
k-prototype演算法
這種演算法不適合處理離散型屬性,但是對於連續型具有較好的聚類效果。
k均值演算法用途:
圖像分割;
衡量足球隊的水平;
下面給出代碼:
#include <iostream>
#include <vector>
//auther archersc
//JLU
namespace CS_LIB
{
using namespace std;
class Kmean
{
public:
//輸入格式
//數據數量N 維度D
//以下N行,每行D個數據
istream& loadData(istream& in);
//輸出格式
//聚類的數量CN
//中心維度CD
//CN行,每行CD個數據
//數據數量DN
//數據維度DD
//以下DN組,每組的第一行兩個數值DB, DDis
//第二行DD個數值
//DB表示改數據屬於一類,DDis表示距離改類的中心的距離
ostream& saveData(ostream& out);
//設置中心的數量
void setCenterCount(const size_t count);
size_t getCenterCount() const;
//times最大迭代次數, maxE ,E(t)表示第t次迭代後的平方誤差和,當|E(t+1) - E(t)| < maxE時終止
void clustering(size_t times, double maxE);
private:
double calDistance(vector<double>& v1, vector<double>& v2);
private:
vector< vector<double> > m_Data;
vector< vector<double> > m_Center;
vector<double> m_Distance;
vector<size_t> m_DataBelong;
vector<size_t> m_DataBelongCount;
};
}
#include "kmean.h"
#include <ctime>
#include <cmath>
#include <cstdlib>
//auther archersc
//JLU
namespace CS_LIB
{
template<class T>
void swap(T& a, T& b)
{
T c = a;
a = b;
b = c;
}
istream& Kmean::loadData(istream& in)
{
if (!in){
cout << "input error" << endl;
return in;
}
size_t dCount, dDim;
in >> dCount >> dDim;
m_Data.resize(dCount);
m_DataBelong.resize(dCount);
m_Distance.resize(dCount);
for (size_t i = 0; i < dCount; ++i){
m_Data[i].resize(dDim);
for (size_t j = 0; j < dDim; ++j){
in >> m_Data[i][j];
}
}
return in;
}
ostream& Kmean::saveData(ostream& out)
{
if (!out){
cout << "output error" << endl;
return out;
}
out << m_Center.size();
if (m_Center.size() > 0)
out << << m_Center[0].size();
else
out << << 0;
out << endl << endl;
for (size_t i = 0; i < m_Center.size(); ++i){
for (size_t j = 0; j < m_Center[i].size(); ++j){
out << m_Center[i][j] << ;
}
out << endl;
}
out << endl;
out << m_Data.size();
if (m_Data.size() > 0)
out << << m_Data[0].size();
else
out << << 0;
out << endl << endl;
for (size_t i = 0; i < m_Data.size(); ++i){
out << m_DataBelong[i] << << m_Distance[i] << endl;
for (size_t j = 0; j < m_Data[i].size(); ++j){
out << m_Data[i][j] << ;
}
out << endl << endl;
}
return out;
}
void Kmean::setCenterCount(const size_t count)
{
m_Center.resize(count);
m_DataBelongCount.resize(count);
}
size_t Kmean::getCenterCount() const
{
return m_Center.size();
}
void Kmean::clustering(size_t times, double maxE)
{
srand((unsigned int)time(NULL));
//隨機從m_Data中選取m_Center.size()個不同的樣本點作為初始中心。
size_t *pos = new size_t[m_Data.size()];
size_t i, j, t;
for (i = 0; i < m_Data.size(); ++i){
pos[i] = i;
}
for (i = 0; i < (m_Data.size() << 1); ++i){
size_t s1 = rand() % m_Data.size();
size_t s2 = rand() % m_Data.size();
swap(pos[s1], pos[s2]);
}
for (i = 0; i < m_Center.size(); ++i){
m_Center[i].resize(m_Data[pos[i]].size());
for (j = 0; j < m_Data[pos[i]].size(); ++j){
m_Center[i][j] = m_Data[pos[i]][j];
}
}
delete []pos;
double currE, lastE;
for (t = 0; t < times; ++t){
for (i = 0; i < m_Distance.size(); ++i)
m_Distance[i] = LONG_MAX;
for (i = 0; i < m_DataBelongCount.size(); ++i)
m_DataBelongCount[i] = 0;
currE = 0.0;
for (i = 0; i < m_Data.size(); ++i){
for (j = 0; j < m_Center.size(); ++j){
double dis = calDistance(m_Data[i], m_Center[j]);
if (dis < m_Distance[i]){
m_Distance[i] = dis;
m_DataBelong[i] = j;
}
}
currE += m_Distance[i];
m_DataBelongCount[m_DataBelong[i]]++;
}
cout << currE << endl;
if (t == 0 || fabs(currE - lastE) > maxE)
lastE = currE;
else
break;
for (i = 0; i < m_Center.size(); ++i){
for (j = 0; j < m_Center[i].size(); ++j)
m_Center[i][j] = 0.0;
}
for (i = 0; i < m_DataBelong.size(); ++i){
for (j = 0; j < m_Data[i].size(); ++j){
m_Center[m_DataBelong[i]][j] += m_Data[i][j] / m_DataBelongCount[m_DataBelong[i]];
}
}
}
}
double Kmean::calDistance(vector<double>& v1, vector<double>& v2)
{
double result = 0.0;
for (size_t i = 0; i < v1.size(); ++i){
result += (v1[i] - v2[i]) * (v1[i] - v2[i]);
}
return pow(result, 1.0 / v1.size());
//return sqrt(result);
}
}
#include <iostream>
#include <fstream>
#include "kmean.h"
using namespace std;
using namespace CS_LIB;
int main()
{
ifstream in("in.txt");
ofstream out("out.txt");
Kmean kmean;
kmean.loadData(in);
kmean.setCenterCount(4);
kmean.clustering(1000, 0.000001);
kmean.saveData(out);
return 0;
}
❹ 需要掌握哪些大數據演算法
不僅僅是選中的十大演算法,其實參加評選的18種演算法,實際上隨便拿出一種來都可以稱得上是經典演算法,它們在數據挖掘領域都產生了極為深遠的影響。
1.C4.5
C4.5演算法是機器學習演算法中的一種分類決策樹演算法,其核心演算法是ID3演算法.C4.5演算法繼承了ID3演算法的優點,並在以下幾方面對ID3演算法進行了改進:
1)用信息增益率來選擇屬性,克服了用信息增益選擇屬性時偏向選擇取值多的屬性的不足;
2)在樹構造過程中進行剪枝;
3)能夠完成對連續屬性的離散化處理;
4)能夠對不完整數據進行處理。
C4.5演算法有如下優點:產生的分類規則易於理解,准確率較高。其缺點是:在構造樹的過程中,需要對數據集進行多次的順序掃描和排序,因而導致演算法的低效。
2.Thek-meansalgorithm即K-Means演算法
k-meansalgorithm演算法是一個聚類演算法,把n的對象根據他們的屬性分為k個分割,k 3.Supportvectormachines
支持向量機,英文為SupportVectorMachine,簡稱SV機(論文中一般簡稱SVM)。它是一種監督式學習的方法,它廣泛的應用於統計分類以及回歸分析中。支持向量機將向量映射到一個更高維的空間里,在這個空間里建立有一個最大間隔超平面。在分開數據的超平面的兩邊建有兩個互相平行的超平面。分隔超平面使兩個平行超平面的距離最大化。假定平行超平面間的距離或差距越大,分類器的總誤差越小。一個極好的指南是C.J.CBurges的《模式識別支持向量機指南》。vanderWalt和Barnard將支持向量機和其他分類器進行了比較。
4.TheApriorialgorithm
Apriori演算法是一種最有影響的挖掘布爾關聯規則頻繁項集的演算法。其核心是基於兩階段頻集思想的遞推演算法。該關聯規則在分類上屬於單維、單層、布爾關聯規則。在這里,所有支持度大於最小支持度的項集稱為頻繁項集,簡稱頻集。
5.最大期望(EM)演算法
在統計計算中,最大期望(EM,Expectation–Maximization)演算法是在概率(probabilistic)模型中尋找參數最大似然估計的演算法,其中概率模型依賴於無法觀測的隱藏變數(LatentVariabl)。最大期望經常用在機器學習和計算機視覺的數據集聚(DataClustering)領域。
6.PageRank
PageRank是Google演算法的重要內容。2001年9月被授予美國專利,專利人是Google創始人之一拉里·佩奇(LarryPage)。因此,PageRank里的page不是指網頁,而是指佩奇,即這個等級方法是以佩奇來命名的。
PageRank根據網站的外部鏈接和內部鏈接的數量和質量倆衡量網站的價值。PageRank背後的概念是,每個到頁面的鏈接都是對該頁面的一次投票,被鏈接的越多,就意味著被其他網站投票越多。這個就是所謂的「鏈接流行度」——衡量多少人願意將他們的網站和你的網站掛鉤。PageRank這個概念引自學術中一篇論文的被引述的頻度——即被別人引述的次數越多,一般判斷這篇論文的權威性就越高。
7.AdaBoost
Adaboost是一種迭代演算法,其核心思想是針對同一個訓練集訓練不同的分類器(弱分類器),然後把這些弱分類器集合起來,構成一個更強的最終分類器(強分類器)。其演算法本身是通過改變數據分布來實現的,它根據每次訓練集之中每個樣本的分類是否正確,以及上次的總體分類的准確率,來確定每個樣本的權值。將修改過權值的新數據集送給下層分類器進行訓練,最後將每次訓練得到的分類器最後融合起來,作為最後的決策分類器。
8.kNN:k-nearestneighborclassification
K最近鄰(k-NearestNeighbor,KNN)分類演算法,是一個理論上比較成熟的方法,也是最簡單的機器學習演算法之一。該方法的思路是:如果一個樣本在特徵空間中的k個最相似(即特徵空間中最鄰近)的樣本中的大多數屬於某一個類別,則該樣本也屬於這個類別。
9.NaiveBayes
在眾多的分類模型中,應用最為廣泛的兩種分類模型是決策樹模型(DecisionTreeModel)和樸素貝葉斯模型(NaiveBayesianModel,NBC)。樸素貝葉斯模型發源於古典數學理論,有著堅實的數學基礎,以及穩定的分類效率。同時,NBC模型所需估計的參數很少,對缺失數據不太敏感,演算法也比較簡單。理論上,NBC模型與其他分類方法相比具有最小的誤差率。但是實際上並非總是如此,這是因為NBC模型假設屬性之間相互獨立,這個假設在實際應用中往往是不成立的,這給NBC模型的正確分類帶來了一定影響。在屬性個數比較多或者屬性之間相關性較大時,NBC模型的分類效率比不上決策樹模型。而在屬性相關性較小時,NBC模型的性能最為良好。
10.CART:分類與回歸樹
CART,。在分類樹下面有兩個關鍵的思想。第一個是關於遞歸地劃分自變數空間的想法;第二個想法是用驗證數據進行剪枝。
❺ 常用的大數據分析方法
1. Analytic Visualizations(可視化分析)
不管是對數據分析專家還是普通用戶,數據可視化是數據分析工具最基本的要求。可視化可以直觀的展示數據,讓數據自己說話,讓觀眾聽到結果。
2. Data Mining Algorithms(數據挖掘演算法)
可視化是給人看的,數據挖掘就是給機器看的。集群、分割、孤立點分析還有其他的演算法讓我們深入數據內部,挖掘價值。這些演算法不僅要處理大數據的量,也要處理大數據的速度。
3. Predictive Analytic Capabilities(預測性分析能力)
數據挖掘可以讓分析員更好的理解數據,而預測性分析可以讓分析員根據可視化分析和數據挖掘的結果做出一些預測性的判斷。
4. Semantic Engines(語義引擎)
由於非結構化數據的多樣性帶來了數據分析的新的挑戰,需要一系列的工具去解析,提取,分析數據。語義引擎需要被設計成能夠從「文檔」中智能提取信息。
5. Data Quality and Master Data Management(數據質量和數據管理)
數據質量和數據管理是一些管理方面的最佳實踐。通過標准化的流程和工具對數據進行處理可以保證一個預先定義好的高質量的分析結果。
❻ 大數據最常用的演算法有哪些
奧地利符號計算研究所(Research Institute for Symbolic Computation,簡稱RISC)的Christoph Koutschan博士在自己的頁面上發布了一篇文章,提到他做了一個調查,參與者大多數是計算機科學家,他請這些科學家投票選出最重要的演算法,以下是這次調查的結果,按照英文名稱字母順序排序。
大數據等最核心的關鍵技術:32個演算法
1、A* 搜索演算法——圖形搜索演算法,從給定起點到給定終點計算出路徑。其中使用了一種啟發式的估算,為每個節點估算通過該節點的最佳路徑,並以之為各個地點排定次序。演算法以得到的次序訪問這些節點。因此,A*搜索演算法是最佳優先搜索的範例。
2、集束搜索(又名定向搜索,Beam Search)——最佳優先搜索演算法的優化。使用啟發式函數評估它檢查的每個節點的能力。不過,集束搜索只能在每個深度中發現最前面的m個最符合條件的節點,m是固定數字——集束的寬度。
3、二分查找(Binary Search)——在線性數組中找特定值的演算法,每個步驟去掉一半不符合要求的數據。
4、分支界定演算法(Branch and Bound)——在多種最優化問題中尋找特定最優化解決方案的演算法,特別是針對離散、組合的最優化。
5、Buchberger演算法——一種數學演算法,可將其視為針對單變數最大公約數求解的歐幾里得演算法和線性系統中高斯消元法的泛化。
6、數據壓縮——採取特定編碼方案,使用更少的位元組數(或是其他信息承載單元)對信息編碼的過程,又叫來源編碼。
7、Diffie-Hellman密鑰交換演算法——一種加密協議,允許雙方在事先不了解對方的情況下,在不安全的通信信道中,共同建立共享密鑰。該密鑰以後可與一個對稱密碼一起,加密後續通訊。
8、Dijkstra演算法——針對沒有負值權重邊的有向圖,計算其中的單一起點最短演算法。
9、離散微分演算法(Discrete differentiation)。
10、動態規劃演算法(Dynamic Programming)——展示互相覆蓋的子問題和最優子架構演算法
11、歐幾里得演算法(Euclidean algorithm)——計算兩個整數的最大公約數。最古老的演算法之一,出現在公元前300前歐幾里得的《幾何原本》。
12、期望-最大演算法(Expectation-maximization algorithm,又名EM-Training)——在統計計算中,期望-最大演算法在概率模型中尋找可能性最大的參數估算值,其中模型依賴於未發現的潛在變數。EM在兩個步驟中交替計算,第一步是計算期望,利用對隱藏變數的現有估計值,計算其最大可能估計值;第二步是最大化,最大化在第一步上求得的最大可能值來計算參數的值。
13、快速傅里葉變換(Fast Fourier transform,FFT)——計算離散的傅里葉變換(DFT)及其反轉。該演算法應用范圍很廣,從數字信號處理到解決偏微分方程,到快速計算大整數乘積。
14、梯度下降(Gradient descent)——一種數學上的最優化演算法。
15、哈希演算法(Hashing)。
16、堆排序(Heaps)。
17、Karatsuba乘法——需要完成上千位整數的乘法的系統中使用,比如計算機代數系統和大數程序庫,如果使用長乘法,速度太慢。該演算法發現於1962年。
18、LLL演算法(Lenstra-Lenstra-Lovasz lattice rection)——以格規約(lattice)基數為輸入,輸出短正交向量基數。LLL演算法在以下公共密鑰加密方法中有大量使用:背包加密系統(knapsack)、有特定設置的RSA加密等等。
19、最大流量演算法(Maximum flow)——該演算法試圖從一個流量網路中找到最大的流。它優勢被定義為找到這樣一個流的值。最大流問題可以看作更復雜的網路流問題的特定情況。最大流與網路中的界面有關,這就是最大流-最小截定理(Max-flow min-cut theorem)。Ford-Fulkerson 能找到一個流網路中的最大流。
20、合並排序(Merge Sort)。
21、牛頓法(Newton』s method)——求非線性方程(組)零點的一種重要的迭代法。
22、Q-learning學習演算法——這是一種通過學習動作值函數(action-value function)完成的強化學習演算法,函數採取在給定狀態的給定動作,並計算出期望的效用價值,在此後遵循固定的策略。Q-leanring的優勢是,在不需要環境模型的情況下,可以對比可採納行動的期望效用。
23、兩次篩法(Quadratic Sieve)——現代整數因子分解演算法,在實踐中,是目前已知第二快的此類演算法(僅次於數域篩法Number Field Sieve)。對於110位以下的十位整數,它仍是最快的,而且都認為它比數域篩法更簡單。
24、RANSAC——是「RANdom SAmple Consensus」的縮寫。該演算法根據一系列觀察得到的數據,數據中包含異常值,估算一個數學模型的參數值。其基本假設是:數據包含非異化值,也就是能夠通過某些模型參數解釋的值,異化值就是那些不符合模型的數據點。
25、RSA——公鑰加密演算法。首個適用於以簽名作為加密的演算法。RSA在電商行業中仍大規模使用,大家也相信它有足夠安全長度的公鑰。
26、Sch?nhage-Strassen演算法——在數學中,Sch?nhage-Strassen演算法是用來完成大整數的乘法的快速漸近演算法。其演算法復雜度為:O(N log(N) log(log(N))),該演算法使用了傅里葉變換。
27、單純型演算法(Simplex Algorithm)——在數學的優化理論中,單純型演算法是常用的技術,用來找到線性規劃問題的數值解。線性規劃問題包括在一組實變數上的一系列線性不等式組,以及一個等待最大化(或最小化)的固定線性函數。
28、奇異值分解(Singular value decomposition,簡稱SVD)——在線性代數中,SVD是重要的實數或復數矩陣的分解方法,在信號處理和統計中有多種應用,比如計算矩陣的偽逆矩陣(以求解最小二乘法問題)、解決超定線性系統(overdetermined linear systems)、矩陣逼近、數值天氣預報等等。
29、求解線性方程組(Solving a system of linear equations)——線性方程組是數學中最古老的問題,它們有很多應用,比如在數字信號處理、線性規劃中的估算和預測、數值分析中的非線性問題逼近等等。求解線性方程組,可以使用高斯—約當消去法(Gauss-Jordan elimination),或是柯列斯基分解( Cholesky decomposition)。
30、Strukturtensor演算法——應用於模式識別領域,為所有像素找出一種計算方法,看看該像素是否處於同質區域( homogenous region),看看它是否屬於邊緣,還是是一個頂點。
31、合並查找演算法(Union-find)——給定一組元素,該演算法常常用來把這些元素分為多個分離的、彼此不重合的組。不相交集(disjoint-set)的數據結構可以跟蹤這樣的切分方法。合並查找演算法可以在此種數據結構上完成兩個有用的操作:
查找:判斷某特定元素屬於哪個組。
合並:聯合或合並兩個組為一個組。
32、維特比演算法(Viterbi algorithm)——尋找隱藏狀態最有可能序列的動態規劃演算法,這種序列被稱為維特比路徑,其結果是一系列可以觀察到的事件,特別是在隱藏的Markov模型中。
以上就是Christoph博士對於最重要的演算法的調查結果。你們熟悉哪些演算法?又有哪些演算法是你們經常使用的?
❼ 大數據分析常見的手段有哪幾種
【導讀】眾所周知,伴隨著大數據時代的到來,大數據分析也逐漸出現,擴展開來,大數據及移動互聯網時代,每一個使用移動終端的人無時無刻不在生產數據,而作為互聯網服務提供的產品來說,也在持續不斷的積累數據。數據如同人工智慧一樣,往往能表現出更為客觀、理性的一面,數據可以讓人更加直觀、清晰的認識世界,數據也可以指導人更加理智的做出決策。隨著大數據的日常化,為了防止大數據泛濫,所以我們必須要及時採取數據分析,提出有用數據,那大數據分析常見的手段有哪幾種呢?
一、可視化分析
不管是對數據分析專家還是普通用戶,數據可視化是數據分析工具最基本的要求。可視化可以直觀的展示數據,讓數據自己說話,讓群眾們以更直觀,更易懂的方式了解結果。
二、數據挖掘演算法
數據挖掘又稱資料庫中的知識發現人工智慧機式別、統計學、資料庫、可視化技術等,高度自動化地分析企業的數據,做出歸納性的推理,從中挖掘出潛在的模式,幫助決策者調整市場策略,減少風險,做出正確的決策。
那麼說可視化是把數據以直觀的形式展現給人看的,數據挖掘就可以說是給機器看的。集群、分割、孤立點分析還有其他的演算法讓我們深入數據內部,挖掘價值。這些演算法不僅要處理大數據的量,也要處理大數據的速度。
三、預測性分析能力
預測性分析結合了多種高級分析功能,包括特設統計分析、預測性建模、數據挖掘、文本分析、優化、實時評分、機器學習等。這些工具可以幫助企業發現數據中的模式,並超越當前所發生的情況預測未來進展。
數據挖掘可以讓分析員更好的理解數據,而預測性分析可以讓分析員根據可視化分析和數據挖掘的結果做出一些預測性的判斷。
四、語義引擎
由於非結構化數據的多樣性帶來了數據分析的新的挑戰,需要一系列的工具去解析,提取,分析數據。語義引擎需要被設計成能夠從「文檔」中智能提取信息。
五、數據質量和數據管理
數據質量和數據管理是一些管理方面的最佳實踐。通過標准化的流程和工具對數據進行處理可以保證一個預先定義好的高質量的分析結果。
關於「大數據分析常見的手段有哪幾種?」的內容就給大家介紹到這里了,更多關於大數據分析的相關內容,關注小編,持續更新。