如何將大數(shù)據(jù)工具集成到工作流程？

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智能傳感器和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）等技術(shù)使人們能夠從科學(xué)儀器，制造系統(tǒng)，聯(lián)網(wǎng)汽車，飛機和其他來源收集大量詳細(xì)數(shù)據(jù)。借助適當(dāng)?shù)墓ぞ吆图夹g(shù)，此數(shù)據(jù)可用于快速進(jìn)行科學(xué)發(fā)現(xiàn)，并將更多的情報開發(fā)并整合到產(chǎn)品，服務(wù)和制造過程中。

盡管科學(xué)家和工程師具有使用該數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計和業(yè)務(wù)決策的領(lǐng)域知識和經(jīng)驗，但是可能需要其他軟件分析和建模工具才能將產(chǎn)品差異化提升到一個新的水平。使用支持這些大數(shù)據(jù)需求的平臺可提供可伸縮性和效率，同時為公司提供在全球市場上的競爭優(yōu)勢。

對于某些潛在的大數(shù)據(jù)用戶而言，獲得對分析工具的訪問權(quán)限并將其實際集成到工作流中似乎是一項有趣而艱巨的任務(wù)。幸運的是，當(dāng)今的軟件分析和建模工具已通過新功能得到了增強，這些功能使處理大數(shù)據(jù)更加輕松和直觀。使用這些工具，工程師和科學(xué)家可以通過訪問和組合多個數(shù)據(jù)集并使用熟悉的語法和功能創(chuàng)建預(yù)測模型來成為數(shù)據(jù)科學(xué)家。

訪問大數(shù)據(jù)集

為了有效地捕獲和整合大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，工程師和科學(xué)家需要一種可擴展的工具，該工具可提供對用于存儲和管理數(shù)據(jù)的各種系統(tǒng)和格式的訪問。在可能使用不止一種類型的系統(tǒng)或格式的情況下，這尤其重要。例如，存儲在共享驅(qū)動器上的文件中的傳感器或圖像數(shù)據(jù)可能需要與存儲在數(shù)據(jù)庫中的元數(shù)據(jù)合并。

在某些情況下，必須匯總許多不同格式的數(shù)據(jù)以了解系統(tǒng)的行為并開發(fā)預(yù)測模型。例如，為石油和天然氣經(jīng)營者提供服務(wù)的貝克休斯（Baker Hughes）的工程師需要開發(fā)一種預(yù)測性維護系統(tǒng)，以減少其石油和天然氣開采卡車的泵設(shè)備成本和停機時間。如果活動現(xiàn)場的卡車出現(xiàn)泵故障，貝克休斯必須立即更換卡車以確保連續(xù)運行。如果將備用卡車運往每個站點，那么如果這些卡車在另一個站點活動，則可以節(jié)省公司數(shù)千萬美元的收入。無法準(zhǔn)確預(yù)測閥門和泵何時需要維護將加劇其他成本。過于頻繁的維護很浪費，導(dǎo)致零件仍在使用時被更換，而過于頻繁的維護則有損壞泵的危險，無法維修。為了達(dá)到平衡，貝克·休斯（Baker Hughes）的工程師使用MATLAB從石油和天然氣開采卡車中收集了TB級數(shù)據(jù)，然后開發(fā)了可預(yù)測設(shè)備何時需要維護或更換的應(yīng)用程序，最后再用Qlik完成數(shù)據(jù)的可視化展示。

分析，處理和創(chuàng)建模型

同樣，希望有效地獲取大數(shù)據(jù)利益的工程師和科學(xué)家需要一種可擴展的工具來分類不同的格式并了解系統(tǒng)的行為，然后再開發(fā)其預(yù)測模型。

軟件分析和建模工具可以簡化此探索過程，從而使工程師和科學(xué)家更容易觀察，清理和有效使用大數(shù)據(jù)，并確定應(yīng)在大型數(shù)據(jù)集中使用哪種機器學(xué)習(xí)算法來實現(xiàn)實際模型。在訪問數(shù)據(jù)之后，在創(chuàng)建模型或理論之前，了解數(shù)據(jù)中的內(nèi)容很重要，因為這可能會對最終結(jié)果產(chǎn)生重大影響。

通常，在創(chuàng)建模型或理論時，該軟件可以幫助解密數(shù)據(jù)并識別：

• 趨勢緩慢或頻率不高的事件散布在整個數(shù)據(jù)中

• 在建立有效的模型或理論之前，需要清除不良或丟失的數(shù)據(jù)

• 與理論或模型最相關(guān)的數(shù)據(jù)

此外，大數(shù)據(jù)工具還可以協(xié)助進(jìn)行要素工程設(shè)計，在其中可以導(dǎo)出其他信息以用于以后的分析和模型創(chuàng)建。

大數(shù)據(jù)集的探索和處理

讓我們看一些可以幫助輕松瀏覽和理解數(shù)據(jù)的功能，即使這些數(shù)據(jù)太大而無法容納典型臺式機工作站的內(nèi)存。

• 摘要可視化，例如binScatterPlot，提供了一種輕松查看模式并快速獲得見解的方法。

• 數(shù)據(jù)清理可消除異常值，并替換不良或丟失的數(shù)據(jù)以確保更好的模型或分析。以編程方式清除數(shù)據(jù)的方法使收集到的新數(shù)據(jù)能夠自動清除。

• 數(shù)據(jù)縮減技術(shù)（例如主成分分析（PCA））有助于查找最具影響力的數(shù)據(jù)輸入。通過減少輸入的數(shù)量，可以創(chuàng)建更緊湊的模型，當(dāng)將模型嵌入產(chǎn)品或服務(wù)中時，需要較少的處理。

• 大規(guī)模數(shù)據(jù)處理使工程師和科學(xué)家不僅可以在臺式機工作站上處理大量數(shù)據(jù)，還可以在企業(yè)級系統(tǒng)（例如Hadoop）上使用他們的分析管道或算法。 在系統(tǒng)之間移動而無需更改代碼的能力極大地提高了效率。

將大數(shù)據(jù)軟件集成到實際解決方案中

為了真正利用大數(shù)據(jù)的價值，必須支持從訪問數(shù)據(jù)到開發(fā)分析模型再將這些模型部署到生產(chǎn)中的整個過程。但是，將模型合并到產(chǎn)品或服務(wù)中通常是與企業(yè)應(yīng)用程序開發(fā)人員和系統(tǒng)架構(gòu)師一起完成的，并且可能會帶來挑戰(zhàn)，因為工程師和科學(xué)家很難用傳統(tǒng)編程語言開發(fā)模型。

為了緩解此問題，企業(yè)應(yīng)用程序開發(fā)人員應(yīng)尋找工程師和科學(xué)家熟悉的數(shù)據(jù)分析和建模工具。通過利用某些軟件分析和建模工具，科學(xué)家和工程師可以使用熟悉的功能和語法探索，處理和創(chuàng)建具有大數(shù)據(jù)的模型，同時提供將其模型和見解直接集成到產(chǎn)品，系統(tǒng)和運營中的能力。同時，使組織能夠利用這些工具中的可用于生產(chǎn)的應(yīng)用服務(wù)器和代碼生成功能，將這些模型快速整合到其產(chǎn)品和服務(wù)中。

對提供可擴展性和效率的工具的訪問使領(lǐng)域?qū)＜铱梢猿蔀楦玫臄?shù)據(jù)科學(xué)家，并為其公司在全球市場上的競爭優(yōu)勢。能夠成為有效數(shù)據(jù)科學(xué)家的知識淵博的領(lǐng)域?qū)＜遗c能夠?qū)⑵涔ぷ餮杆僬系浇M織的服務(wù)，產(chǎn)品和運營中的IT團隊的結(jié)合，在提供產(chǎn)品和服務(wù)時具有明顯的競爭優(yōu)勢。

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