1.可視化分析
大數據分析的使用者有大數據分析專家,同時還有普通用戶,但是他們二者對於大數據分析最基本的要求就是可視化分析,因為可視化分析能夠直觀的呈現大數據特點,同時能夠非常容易被讀者所接受,就如同看圖說話一樣簡單明了。
2. 數據挖掘演算法
大數據分析的理論核心就是數據挖掘演算法,各種數據挖掘的演算法基於不同的數據類型和格式才能更加科學的呈現出數據本身具備的特點,也正是因為這些被全世界統計 學家所公認的各種統計方法(可以稱之為真理)才能深入數據內部,挖掘出公認的價值。另外一個方面也是因為有這些數據挖掘的演算法才能更快速的處理大數據,如 果一個演算法得花上好幾年才能得出結論,那大數據的價值也就無從說起了。
3. 預測性分析
大數據分析最終要的應用領域之一就是預測性分析,從大數據中挖掘出特點,通過科學的建立模型,之後便可以通過模型帶入新的數據,從而預測未來的數據。
4. 語義引擎
非結構化數據的多元化給數據分析帶來新的挑戰,我們需要一套工具系統的去分析,提煉數據。語義引擎需要設計到有足夠的人工智慧以足以從數據中主動地提取信息。
5.數據質量和數據管理。 大數據分析離不開數據質量和數據管理,高質量的數據和有效的數據管理,無論是在學術研究還是在商業應用領域,都能夠保證分析結果的真實和有價值。
大數據分析的基礎就是以上五個方面,當然更加深入大數據分析的話,還有很多很多更加有特點的、更加深入的、更加專業的大數據分析方法。
大數據的技術
數據採集: ETL工具負責將分布的、異構數據源中的數據如關系數據、平面數據文件等抽取到臨時中間層後進行清洗、轉換、集成,最後載入到數據倉庫或數據集市中,成為聯機分析處理、數據挖掘的基礎。
數據存取: 關系資料庫、NOSQL、SQL等。
基礎架構: 雲存儲、分布式文件存儲等。
數據處理: 自然語言處理(NLP,Natural Language Processing)是研究人與計算機交互的語言問題的一門學科。處理自然語言的關鍵是要讓計算機」理解」自然語言,所以自然語言處理又叫做自然語言理解也稱為計算語言學。一方面它是語言信息處理的一個分支,另一方面它是人工智慧的核心課題之一。
統計分析: 假設檢驗、顯著性檢驗、差異分析、相關分析、T檢驗、 方差分析 、 卡方分析、偏相關分析、距離分析、回歸分析、簡單回歸分析、多元回歸分析、逐步回歸、回歸預測與殘差分析、嶺回歸、logistic回歸分析、曲線估計、 因子分析、聚類分析、主成分分析、因子分析、快速聚類法與聚類法、判別分析、對應分析、多元對應分析(最優尺度分析)、bootstrap技術等等。
數據挖掘: 分類 (Classification)、估計(Estimation)、預測(Prediction)、相關性分組或關聯規則(Affinity grouping or association rules)、聚類(Clustering)、描述和可視化、Description and Visualization)、復雜數據類型挖掘(Text, Web ,圖形圖像,視頻,音頻等)
模型預測 :預測模型、機器學習、建模模擬。
結果呈現: 雲計算、標簽雲、關系圖等。
大數據的處理
1. 大數據處理之一:採集
大數據的採集是指利用多個資料庫來接收發自客戶端(Web、App或者感測器形式等)的 數據,並且用戶可以通過這些資料庫來進行簡單的查詢和處理工作。比如,電商會使用傳統的關系型資料庫MySQL和Oracle等來存儲每一筆事務數據,除 此之外,Redis和MongoDB這樣的NoSQL資料庫也常用於數據的採集。
在大數據的採集過程中,其主要特點和挑戰是並發數高,因為同時有可能會有成千上萬的用戶 來進行訪問和操作,比如火車票售票網站和淘寶,它們並發的訪問量在峰值時達到上百萬,所以需要在採集端部署大量資料庫才能支撐。並且如何在這些資料庫之間 進行負載均衡和分片的確是需要深入的思考和設計。
2. 大數據處理之二:導入/預處理
雖然採集端本身會有很多資料庫,但是如果要對這些海量數據進行有效的分析,還是應該將這 些來自前端的數據導入到一個集中的大型分布式資料庫,或者分布式存儲集群,並且可以在導入基礎上做一些簡單的清洗和預處理工作。也有一些用戶會在導入時使 用來自Twitter的Storm來對數據進行流式計算,來滿足部分業務的實時計算需求。
導入與預處理過程的特點和挑戰主要是導入的數據量大,每秒鍾的導入量經常會達到百兆,甚至千兆級別。
3. 大數據處理之三:統計/分析
統計與分析主要利用分布式資料庫,或者分布式計算集群來對存儲於其內的海量數據進行普通 的分析和分類匯總等,以滿足大多數常見的分析需求,在這方面,一些實時性需求會用到EMC的GreenPlum、Oracle的Exadata,以及基於 MySQL的列式存儲Infobright等,而一些批處理,或者基於半結構化數據的需求可以使用Hadoop。
統計與分析這部分的主要特點和挑戰是分析涉及的數據量大,其對系統資源,特別是I/O會有極大的佔用。
4. 大數據處理之四:挖掘
與前面統計和分析過程不同的是,數據挖掘一般沒有什麼預先設定好的主題,主要是在現有數 據上面進行基於各種演算法的計算,從而起到預測(Predict)的效果,從而實現一些高級別數據分析的需求。比較典型演算法有用於聚類的Kmeans、用於 統計學習的SVM和用於分類的NaiveBayes,主要使用的工具有Hadoop的Mahout等。該過程的特點和挑戰主要是用於挖掘的演算法很復雜,並 且計算涉及的數據量和計算量都很大,常用數據挖掘演算法都以單線程為主。
整個大數據處理的普遍流程至少應該滿足這四個方面的步驟,才能算得上是一個比較完整的大數據處理。
B. 數學建模的方法有哪些
預測模塊:灰色預測、時間序列預測、神經網路預測、曲線擬合(線性回歸);
歸類判別:歐氏距離判別、fisher判別等 ;
圖論:最短路徑求法 ;
最優化:列方程組 用lindo 或 lingo軟體解 ;
其他方法:層次分析法 馬爾可夫鏈 主成分析法 等 。
建模常用演算法,僅供參考:
蒙特卡羅演算法(該演算法又稱隨機性模擬演算法,是通過計算機模擬來解決 問題的演算法,同時間=可以通過模擬可以來檢驗自己模型的正確性,是比賽時必 用的方法) 。
數據擬合、參數估計、插值等數據處理演算法(比賽中通常會遇到大量的數 據需要處理,而處理數據的關鍵就在於這些演算法,通常使用Matlab 作為工具) 。
線性規劃、整數規劃、多元規劃、二次規劃等規劃類問題(建模競賽大多 數問題屬於最優化問題,很多時候這些問題可以用數學規劃演算法來描述,通 常使用Lindo、Lingo 軟體實現) 。
圖論演算法(這類演算法可以分為很多種,包括最短路、網路流、二分圖等算 法,涉及到圖論的問題可以用這些方法解決,需要認真准備) 。
動態規劃、回溯搜索、分治演算法、分支定界等計算機演算法(這些演算法是算 法設計中比較常用的方法,很多場合可以用到競賽中) 。
最優化理論的三大非經典演算法:模擬退火法、神經網路、遺傳演算法(這些 問題是用來解決一些較困難的最優化問題的演算法,對於有些問題非常有幫助, 但是演算法的實現比較困難,需慎重使用) 。
網格演算法和窮舉法(網格演算法和窮舉法都是暴力搜索最優點的演算法,在很 多競賽題中有應用,當重點討論模型本身而輕視演算法的時候,可以使用這種 暴力方案,最好使用一些高級語言作為編程工具) 。
一些連續離散化方法(很多問題都是實際來的,數據可以是連續的,而計 算機只認的是離散的數據,因此將其離散化後進行差分代替微分、求和代替 積分等思想是非常重要的) 。
數值分析演算法(如果在比賽中採用高級語言進行編程的話,那一些數值分 析中常用的演算法比如方程組求解、矩陣運算、函數積分等演算法就需要額外編 寫庫函數進行調用) 。
圖象處理演算法(賽題中有一類問題與圖形有關,即使與圖形無關,論文 中也應該要不乏圖片的,這些圖形如何展示以及如何處理就是需要解決的問 題,通常使用Matlab 進行處理)。
C. 大數據建模常用方法有哪些
第一步:選擇模型或自定義模式
一般情況,模型都有一個固定的模樣和形式。但是,有些模型包含的范圍較廣,比如回歸模型,其實不是某一個特定的模型,而是一類模型。我們知道,所謂的回歸模型,其實就是自變數和因變數的一個函數關系式而已,如下表所示。因此,回歸模型的選擇,也就有了無限的可能性,回歸模型的樣子(或叫方程)可以是你能夠想到的任何形式的回歸方程。所以,從某種意義上看,你自己想出一個很少人見過的回歸方程,也可以勉強算是自定義模型了哈!
第二步:訓練模型
當模型選擇好了以後,就到了訓練模型這一步。
我們知道,之所以叫模型,這個模型大致的形狀或模式是固定的,但模型中還會有一些不確定的東東在裡面,這樣模型才會有通用性,如果模型中所有的東西都固定死了,模型的通用性就沒有了。模型中可以適當變化的部分,一般叫做參數,就比如前面回歸模型中的α、β等參數。
所謂訓練模型,其實就是要基於真實的業務數據來確定最合適的模型參數而已。模型訓練好了,也就是意味著找到了最合適的參數。一旦找到最優參數,模型就基本可用了。
第三步:評估模型
模型訓練好以後,接下來就是評估模型。
所謂評估模型,就是決定一下模型的質量,判斷模型是否有用。
前面說過,模型的好壞是不能夠單獨評估的,一個模型的好壞是需要放在特定的業務場景下來評估的,也就是基於特定的數據集下才能知道哪個模型好與壞。
第四步:應用模型
如果評估模型質量在可接受的范圍內,而且沒有出現過擬合,於是就可以開始應用模型了。
這一步,就需要將可用的模型開發出來,並部署在數據分析系統中,然後可以形成數據分析的模板和可視化的分析結果,以便實現自動化的數據分析報告。
應用模型,就是將模型應用於真實的業務場景。構建模型的目的,就是要用於解決工作中的業務問題的,比如預測客戶行為,比如劃分客戶群,等等。
五步:優化模型
優化模型,一般發生在兩種情況下:
一是在評估模型中,如果發現模型欠擬合,或者過擬合,說明這個模型待優化。
二是在真實應用場景中,定期進行優化,或者當發現模型在真實的業務場景中效果不好時,也要啟動優化。
如果在評估模型時,發現模型欠擬合(即效果不佳)或者過擬合,則模型不可用,需要優化模型。所謂的模型優化,可以有以下幾種情況:
1)重新選擇一個新的模型;
2)模型中增加新的考慮因素;
3)嘗試調整模型中的閾值到最優;
4)嘗試對原始數據進行更多的預處理,比如派生新變數。
不同的模型,其模型優化的具體做法也不一樣。比如回歸模型的優化,你可能要考慮異常數據對模型的影響,也要進行非線性和共線性的檢驗;再比如說分類模型的優化,主要是一些閾值的調整,以實現精準性與通用性的均衡。
D. 論文模型怎麼構建
論文模型構建方法如下:
首先要明確撰寫論文的目的。
建模通常是由一些部門根據實際需要而提出的,也許那些部門還在經濟上提供了資助,這時論文具有向特定部門匯報的目的,但即使在其他情況下,都要求對建模全過程作一個全面的、系統的小結,使有關的技術人員讀了之後,相信模型假設的合理性,理解在建立模型過程中所用方法的適用性,從而確信該模型的數據和結論,放心地應用於實踐中。
當然,一篇好的論文是以作者所建立的模型的科學性為前提的。其次,要注意論文的條理性。
E. 數據倉庫數據建模的幾種思路
數據倉庫數據建模的幾種思路主要分為一下幾種
1. 星型模式
星形模式(Star Schema)是最常用的維度建模方式。星型模式是以事實表為中心,所有的維度表直接連接在事實表上,像星星一樣。星形模式的維度建模由一個事實表和一組維表成,且具有以下特點:a. 維表只和事實表關聯,維表之間沒有關聯;b. 每個維表主鍵為單列,且該主鍵放置在事實表中,作為兩邊連接的外鍵;c. 以事實表為核心,維表圍繞核心呈星形分布;
星座模型
F. 大數據建模一般有哪些步驟
1、數據測量
數據測量包括ECU內部數據獲取,車內匯流排數據獲取以及模擬量數據獲取,特別是對於新能源汽車電機、逆變器和整流器等設備頻率高達100KHz的信號測量,ETAS提供完整的解決方案。
2、大數據管理與分析
目前的汽車嵌入式控制系統開發環境下,人們可以通過各種各樣不同的途徑(如真實物體、模擬環境、模擬計算等)獲取描述目標系統行為和表現的海量數據。
正如前文所述,ETAS數據測量環節獲取了大量的ECU內部以及模擬量數據,如何存儲並有效地利用這些數據,並從中發掘出目標系統的潛力,用以指引進一步的研發過程,成為極其重要的課題。
3、虛擬車輛模型建模與校準
基於大數據管理與分析環節對測量數據進行的分析,我們得到了一些參數之間的相互影響關系,以及相關物理變數的特性曲線。如何將這些隱含在大量數據中的寶貴的知識和數據保存下來並為我們後續的系統模擬分析所用呢?
模型是一個比較好的保存方式,我們可以通過建立虛擬車輛及虛擬ECU模型庫,為後續車輛及ECU的開發驗證提供標准化的模擬模型。ETAS除提供相關車輛子系統模型,還提供基於數據的建模和參數校準等完整解決方案。
4、測試與驗證(XiL)
在測試與驗證環節,通常包含模型在環驗證(MiL),軟體在環驗證(SiL),虛擬測試系統驗證(VTS)以及硬體在環驗證(HiL)四個階段,ETAS提供COSYM實現在同一軟體平台上開展四個環節模擬驗證工作。
關於大數據建模一般有哪些步驟,青藤小編就和您分享到這里了。如果您對大數據工程有濃厚的興趣,希望這篇文章可以為您提供幫助。如果您還想了解更多關於數據分析師、大數據工程師的技巧及素材等內容,可以點擊本站的其他文章進行學習。
G. 在做數學建模題時,都有那些方法可以處理大量數據
結合數模培訓和參賽的經驗,可採用數據挖掘中的多元回歸分析,主成分分析、人工神經網路等方法在建模中的一些成功應用。以全國大學生數學建模競賽題為例,數據處理軟體Excel、Spss、Matlab在數學建模中的應用及其重要性。
當需要從定量的角度分析和研究一個實際問題時,人們就要在深入調查研究、了解對象信息、作出簡化假設、分析內在規律等工作的基礎上,用數學的符號和語言作表述來建立數學模型。
數學建模一般應用於高新技術領域和工程領域,對於尋常生活來說,並無很大的應用。而學生參與數學建模的學習和競賽主要是培養學生的數學思維、創新思維、邏輯思維、團隊協作能力和論文寫作技巧等。此外,若能在數學建模中獲獎,有利於本科、研究生等的學校申請。
數學建模的一般過程:模型准備、模型假設、模型建立、模型求解、模型分析、模型檢驗。
數學建模是一種數學的思考方法,是運用數學的語言和方法,把錯綜復雜的實際問題簡化、抽象為合理的數學結構,建立起反映實際問題的數量關系,然後利用數學的理論和方法去分析和解決問題。數學建模是數學來源於生活而有應用與生活的橋梁和紐帶。
H. 數據分析建模步驟有哪些
1、分類和聚類
分類演算法是極其常用的數據挖掘方法之一,其核心思想是找出目標數據項的共同特徵,並按照分類規則將數據項劃分為不同的類別。聚類演算法則是把一組數據按照相似性和差異性分為若干類別,使得同一類別數據間的相似性盡可能大,不同類別數據的相似性盡可能小。分類和聚類的目的都是將數據項進行歸類,但二者具有顯著的區別。分類是有監督的學習,即這些類別是已知的,通過對已知分類的數據進行訓練和學習,找到這些不同類的特徵,再對未分類的數據進行分類。而聚類則是無監督的學習,不需要對數據進行訓練和學習。常見的分類演算法有決策樹分類演算法、貝葉斯分類演算法等;聚類演算法則包括系統聚類,K-means均值聚類等。
2、回歸分析
回歸分析是確定兩種或兩種以上變數間相互依賴的定量關系的一種統計分析方法,其主要研究的問題包括數據序列的趨勢特徵、數據序列的預測以及數據間的相關關系等。按照模型自變數的多少,回歸演算法可以分為一元回歸分析和多元回歸分析;按照自變數和因變數間的關系,又可分為線性回歸和非線性回歸分析。
3、神經網路
神經網路演算法是在現代神經生物學研究的基礎上發展起來的一種模擬人腦信息處理機制的網路系統,不但具備一般計算能力,還具有處理知識的思維、學習和記憶能力。它是一種基於導師的學習演算法,可以模擬復雜系統的輸入和輸出,同時具有非常強的非線性映射能力。基於神經網路的挖掘過程由數據准備、規則提取、規則應用和預測評估四個階段組成,在數據挖掘中,經常利用神經網路演算法進行預測工作。
4、關聯分析
關聯分析是在交易數據、關系數據或其他信息載體中,查找存在於項目集合或對象集合之間的關聯、相關性或因果結構,即描述資料庫中不同數據項之間所存在關系的規則。例如,一項數據發生變化,另一項也跟隨發生變化,則這兩個數據項之間可能存在某種關聯。關聯分析是一個很有用的數據挖掘模型,能夠幫助企業輸出很多有用的產品組合推薦、優惠促銷組合,能夠找到的潛在客戶,真正的把數據挖掘落到實處。4市場營銷大數據挖掘在精準營銷領域的應用可分為兩大類,包括離線應用和在線應用。其中,離線應用主要是基於客戶畫像進行數據挖掘,進行不同目的針對性營銷活動,包括潛在客戶挖掘、流失客戶挽留、制定精細化營銷媒介等。而在線應用則是基於實時數據挖掘結果,進行精準化的廣告推送和市場營銷,具體包括DMP,DSP和程序化購買等應用。