贰·大数据
概念
“大数据”是指以多元形式,自许多来源搜集而来的庞大数据组,往往具有实时性。在企业对企业销售的情况下,这些数据可能得自社交网络、电子商务网站、顾客来访纪录,还有许多其他来源。这些数据,并非公司顾客关系管理数据库的常态数据组。
从技术上看,大数据与云计算的关系就像一枚硬币的正反面一样密不可分。大数据必然无法用单台的计算机进行处理,必须采用分布式计算架构。它的特色在于对海量数据的挖掘,但它必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库、云存储和/或虚拟化技术。(在维克托·迈尔-舍恩伯格及肯尼斯·库克耶编写的《大数据时代》中大数据指不用随机分析法(抽样调查)这样的捷径,而采用所有数据的方法)大数据的4V特点:Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多样)、Value(价值)。
大数据就是互联网发展到现今阶段的一种表象或特征而已,没有必要神话它或对它保持敬畏之心,在以云计算为代表的技术创新大幕的衬托下,这些原本很难收集和使用的数据开始容易被利用起来了,通过各行各业的不断创新,大数据会逐步为人类创造更多的价值。
领域的应用
在时下商界的流行语中,很难找出一个比“大数据”更吸引眼球的术语了。大数据的颠覆和创新作用几乎在每个行业都有体现,风电行业也不例外。
上世纪90年代末,美国航空航天局的研究人员创造了大数据一词,自诞生以来,它一直是一个模糊而诱人的概念,直到最近几年,才跃升为一个主流词汇。但是,人们对它的态度却仍占据了光谱的两端,一些人对它抱有近乎宗教崇拜的热情,认为大数据时代将释放出巨大的价值,是通往未来的必然之途。在一些观察者眼中,大数据已成为劳动力和资本之外的第三生产力。而怀疑者称,大数据会威胁到知识产权,威胁到隐私?;?,无法形成气候。
产业洞察研究院表示无论如何,大数据在风电领域已有所建树。
首先,结合了大数据分析和天气建模技术的能源电力系统能够提高风电的可靠性。以往对风资源的预测不够精准,在风能无法贡献预期功力时,火电就要作为后备电力。这样,电网对风电的依赖程度越高,需要建设后备电站的成本就越高。另外,启用火电站的就等于向环境中释放碳排。然而,在大数据分析的帮助下,温度、气压、湿度、降雨量、风向和风力等变量都得到充分考虑,对风电的预测更加精准。电网调度人员可以提前做好调度安排,也有助于电网消纳更多风电。
除了做到更精准的预测,检测和采集风机的运转数据、风场的运营数据还有利于风机制造商更好地改善风机的性能,风电场业主在追求风场效益最大化时也离不开大数据。
大数据在风电领域的应用前景看起来很美,但当前存在的问题是,将风机、风场的数据汇集起来并非易事。这些数据分散在风机制造商、风场业主、系统运营商和运维服务商等多个环节手中,他们能从这些数据中得到利益却无法做到合理分配,所以,有些利益相关方宁愿不分享这些数据。
知识产权问题也是大数据影响风电进程的一个拦路虎。试想,如果多家风机制造商都公开风机的设计数据,那将是整个行业的幸事,通过交流和分享,风机的设计会有所改善性,性能会提高。但出于商业竞争考虑,风机制造商往往将这些数据视为商业机密、竞争利器,不愿公开。同理,风场业主收集和保存的风电运行数据不但有助于他们做出更好的业务决策,也有利于第三方运维企业提供更好的服务,但在实际情况下,运维商却很难得到这些数据。
风电行业的意义在于向终端消费者提供更稳定、更清洁、更廉价的电力,这是行业存在合理性的根据,也是业界努力的方向。共建并分享运营数据,进而激发这些数据的全部潜力才是风电行业迎接大数据时代的应有姿态。
优势
在大数据和大数据分析,他们对企业的影响有一个兴趣高涨。大数据分析是研究大量的数据的过程中寻找模式,相关性和其他有用的信息,可以帮助企业更好地适应变化,并做出更明智的决策。
一、Hadoop
[5]Hadoop 是一个能够对大量数据进行分布式处理的软件框架。但是 Hadoop 是以一种可靠、高效、可伸缩的方式进行处理的。Hadoop 是可靠的,因为它假设计算元素和存储会失败,因此它维护多个工作数据副本,确保能够针对Hadoop失败的节点重新分布处理。Hadoop 是高效的,因为它以并行的方式工作,通过并行处理加快处理速度。Hadoop 还是可伸缩的,能够处理 PB 级数据。此外,Hadoop 依赖于社区服务器,因此它的成本比较低,任何人都可以使用。
Hadoop是一个能够让用户轻松架构和使用的分布式计算平台。用户可以轻松地在Hadoop上开发和运行处理海量数据的应用程序。它主要有以下几个优点:
⒈高可靠性。Hadoop按位存储和处理数据的能力值得人们信赖。
⒉高扩展性。Hadoop是在可用的计算机集簇间分配数据并完成计算任务的,这些集簇可以方便地扩展到数以千计的节点中。
⒊高效性。Hadoop能够在节点之间动态地移动数据,并保证各个节点的动态平衡,因此处理速度非??臁?/p>
⒋高容错性。Hadoop能够自动保存数据的多个副本,并且能够自动将失败的任务重新分配。
Hadoop带有用 Java 语言编写的框架,因此运行在 Linux 生产平台上是非常理想的。Hadoop 上的应用程序也可以使用其他语言编写,比如 C++。
二、HPCC
HPCC,High Performance Computing and Communications(高性能计算与通信)的缩写。1993年,由美国科学、工程、技术联邦协调理事会向国会提交了“重大挑战项目:高性能计算与 通信”的报告,也就是被称为HPCC计划的报告,即美国总统科学战略项目,其目的是通过加强研究与开发解决一批重要的科学与技术挑战问题。HPCC是美国 实施信息高速公路而上实施的计划,该计划的实施将耗资百亿美元,其主要目标要达到:开发可扩展的计算系统及相关软件,以支持太位级网络传输性能,开发千兆 比特网络技术,扩展研究和教育机构及网络连接能力。
该项目主要由五部分组成:
1、高性能计算机系统(HPCS),内容包括今后几代计算机系统的研究、系统设计工具、先进的典型系统及原有系统的评价等;
2、先进软件技术与算法(ASTA),内容有巨大挑战问题的软件支撑、新算法设计、软件分支与工具、计算计算及高性能计算研究中心等;
3、国家科研与教育网格(NREN),内容有中接站及10亿位级传输的研究与开发;
4、基本研究与人类资源(BRHR),内容有基础研究、培训、教育及课程教材,被设计通过奖励调查者-开始的,长期 的调查在可升级的高性能计算中来增加创新意识流,通过提高教育和高性能的计算训练和通信来加大熟练的和训练有素的人员的联营,和来提供必需的基础架构来支 持这些调查和研究活动;
5、信息基础结构技术和应用(IITA ),目的在于保证美国在先进信息技术开发方面的领先地位。
三、Storm
Storm是自由的开源软件,一个分布式的、容错的实时计算系统。Storm可以非??煽康拇砼哟蟮氖萘?,用于处理Hadoop的批量数据。 Storm很简单,支持许多种编程语言,使用起来非常有趣。Storm由Twitter开源而来,其它知名的应用企业包括Groupon、淘宝、支付宝、阿里巴巴、乐元素、Admaster等等。
Storm有许多应用领域:实时分析、在线机器学习、不停顿的计算、分布式RPC(远过程调用协议,一种通过网络从远程计算机程序上请求服务)、 ETL(Extraction-Transformation-Loading的缩写,即数据抽取、转换和加载)等等。Storm的处理速度惊人:经测 试,每个节点每秒钟可以处理100万个数据元组。Storm是可扩展、容错,很容易设置和操作。
四、Apache Drill
为了帮助企业用户寻找更为有效、加快Hadoop数据查询的方法,Apache软件基金会近日发起了一项名为“Drill”的开源项目。Apache Drill 实现了 Google's Dremel.
据Hadoop厂商MapR Technologies公司产品经理Tomer Shiran介绍,“Drill”已经作为Apache孵化器项目来运作,将面向全球软件工程师持续推广。
该项目将会创建出开源版本的谷歌Dremel Hadoop工具(谷歌使用该工具来为Hadoop数据分析工具的互联网应用提速)。而“Drill”将有助于Hadoop用户实现更快查询海量数据集的目的。
“Drill”项目其实也是从谷歌的Dremel项目中获得灵感:该项目帮助谷歌实现海量数据集的分析处理,包括分析抓取Web文档、跟踪安装在Android Market上的应用程序数据、分析垃圾邮件、分析谷歌分布式构建系统上的测试结果等等。
通过开发“Drill”Apache开源项目,组织机构将有望建立Drill所属的API接口和灵活强大的体系架构,从而帮助支持广泛的数据源、数据格式和查询语言。
五、RapidMiner
RapidMiner是世界领先的数据挖掘解决方案,在一个非常大的程度上有着先进技术。它数据挖掘任务涉及范围广泛,包括各种数据艺术,能简化数据挖掘过程的设计和评价。
功能和特点
免费提供数据挖掘技术和库
100%用Java代码(可运行在操作系统)
数据挖掘过程简单,强大和直观
内部XML保证了标准化的格式来表示交换数据挖掘过程
可以用简单脚本语言自动进行大规模进程
多层次的数据视图,确保有效和透明的数据
图形用户界面的互动原型
命令行(批处理模式)自动大规模应用
Java API(应用编程接口)
简单的插件和推广机制
强大的可视化引擎,许多尖端的高维数据的可视化建模
400多个数据挖掘运营商支持
耶鲁大学已成功地应用在许多不同的应用领域,包括文本挖掘,多媒体挖掘,功能设计,数据流挖掘,集成开发的方法和分布式数据挖掘。
六、 Pentaho BI
Pentaho BI 平台不同于传统的BI 产品,它是一个以流程为中心的,面向解决方案(Solution)的框架。其目的在于将一系列企业级BI产品、开源软件、API等等组件集成起来,方便商务智能应用的开发。它的出现,使得一系列的面向商务智能的独立产品如Jfree、Quartz等等,能够集成在一起,构成一项项复杂的、完整的商务智能解决方案。
Pentaho BI 平台,Pentaho Open BI 套件的核心架构和基础,是以流程为中心的,因为其中枢控制器是一个工作流引擎。工作流引擎使用流程定义来定义在BI 平台上执行的商业智能流程。流程可以很容易的被定制,也可以添加新的流程。BI 平台包含组件和报表,用以分析这些流程的性能。目前,Pentaho的主要组成元素包括报表生成、分析、数据挖掘和工作流管理等等。这些组件通过 J2EE、WebService、SOAP、HTTP、Java、JavaScript、Portals等技术集成到Pentaho平台中来。 Pentaho的发行,主要以Pentaho SDK的形式进行。
Pentaho SDK共包含五个部分:Pentaho平台、Pentaho示例数据库、可独立运行的Pentaho平台、Pentaho解决方案示例和一个预先配制好的 Pentaho网络服务器。其中Pentaho平台是Pentaho平台最主要的部分,囊括了Pentaho平台源代码的主体;Pentaho数据库为 Pentaho平台的正常运行提供的数据服务,包括配置信息、Solution相关的信息等等,对于Pentaho平台来说它不是必须的,通过配置是可以用其它数据库服务取代的;可独立运行的Pentaho平台是Pentaho平台的独立运行模式的示例,它演示了如何使Pentaho平台在没有应用服务器支持的情况下独立运行;Pentaho解决方案示例是一个Eclipse工程,用来演示如何为Pentaho平台开发相关的商业智能解决方案。
Pentaho BI 平台构建于服务器,引擎和组件的基础之上。这些提供了系统的J2EE 服务器,安全,portal,工作流,规则引擎,图表,协作,内容管理,数据集成,分析和建模功能。这些组件的大部分是基于标准的,可使用其他产品替换之。
价值
大数据最核心的价值就是在于对于海量数据进行存储和分析。相比起现有的其他技术而言,大数据的“廉价、迅速、优化”这三方面的综合成本是最优的。
特点
第一,数据体量巨大。从TB级别,跃升到PB级别。
第二,数据类型繁多,如前文提到的网络日志、视频、图片、地理位置信息,等等。
第三,价值密度低。以视频为例,连续不间断监控过程中,可能有用的数据仅仅有一两秒。
第四,处理速度快。1秒定律。最后这一点也是和传统的数据挖掘技术有着本质的不同。物联网、云计算、移动互联网、车联网、手机、平板电脑、PC以及遍布地球各个角落的各种各样的传感器,无一不是数据来源或者承载的方式。
开创新世界
大数据大数据正在以不可阻拦的磅礴气势,与当代同样具有革命意义的最新科技进步 (如纳米技术、生物工程、全球化等)一起,揭开人类新世纪的序幕??梢约虻サ厮?,以往人类社会基本处于蒙昧状态中的不发展阶段,即自然发展阶段。现在,这一不发展阶段随着2012年的所谓“世界末日”之说而永远成为了过去。大数据宣告了21世纪是人类自主发展的时代,是不以所谓“上帝”的意志为转移的时代,是“上帝”失业的时代。
对于地球上每一个普通居民而言,大数据有什么应用价值呢?只要看看周围正在变化的一切,你就可以知道,大数据对每个人的重要性不亚于人类初期对火的使用。大数据让人类对一切事物的认识回归本源;大数据通过影响经济生活、政治博弈、社会管理、文化教育科研、医疗保健休闲等等行业,与每个人产生密切的联系。
大数据技术离你我都并不遥远,它已经来到我们身边,渗透进入我们每个人的日常生活消费之中,时时刻刻,事事处处,我们无法逃遁,因为它无微不至:它提供了光怪陆离的全媒体,难以琢磨的云计算,无法抵御的仿真环境。大数据依仗于无处不在的传感器,比如手机、发带,甚至是能够收集司机身体数据的汽车,或是能够监控老人下床和行走速度与压力的“魔毯”(由GE与Intel联合开发),洞察了一切。通过大数据技术,人们能够在医院之外得悉自己的健康情况;而通过收集普通家庭的能耗数据,大数据技术给出人们切实可用的节能提醒;通过对城市交通的数据收集处理,大数据技术能够实现城市交通的优化。
随着科学技术的发展,人类必将实现数千年的机器人梦想。早在古希腊、古罗马的神话中就有冶炼之神用黄金制造机械仆人的故事?!堵酆狻分幸布窃赜新嘲嘣淠盖晒谱饕惶韭沓?,“机关具备,一驱不还”。而到现代,人类对于机器人的向往,从机器人频繁出现在科幻小说和电影中已不难看出。公元2035年,智能型机器人已被人类广泛利用,送快递、遛狗、打扫卫生……这是电影《我,机器人》里描绘的场景。事实上,今天人们已经享受到了部分家用智能机器人给生活带来的便利。比如,智能吸尘器以及广泛应用于汽车工业领域的机器手等等。有意思的是,2010年松下公司专门为老年人开发了“洗发机器人”,它可以自动完成从涂抹洗发水、按摩到用清水洗净头发的全过程。未来的智能机器人不会是电影《变形金刚》中的庞然大物,而会越来越小。目前,科学家研发出的智能微型计算机只和雪花一样大,却能够执行复杂的计算任务,将来可以把这些微型计算机安装在任何物件上用以监测环境和发号施令。随着大数据时代的到来和技术的发展,科技最终会将我们带进神奇的智能机器人时代。
在大数据时代,人脑信息转换为电脑信息成为可能。科学家们通过各种途径模拟人脑,试图解密人脑活动,最终用电脑代替人脑发出指令。正如今天人们可以从电脑上下载所需的知识和技能一样,将来也可以实现人脑中的信息直接转换为电脑中的图片和文字,用电脑施展读心术。2011年,美国军方启动了“读心头盔”计划,凭借读心头盔,士兵无需语言和手势就可以互相“阅读”彼此的脑部活动,在战场上依靠“心灵感应”,用意念与战友互通讯息。目前,“读心头盔”已经能正确“解读”45%的命令。随着这项“读心术”的发展,人们不仅可以用意念写微博、打电话,甚至连梦中所见都可以转化为电脑图像。据美国《纽约时报》报道,奥巴马政府将绘制完整的人脑活动地图,全面解开人类大脑如何思考、如何储存和检索记忆等思维密码作为美国科技发展的重点,美国科学家已经成功绘出鼠脑的三维图谱。2012年,美国IBM计算机专家用运算速度最快的96台计算机,制造了世界上第一个“人造大脑”,电脑精确模拟大脑不再是痴人说梦。试想一下,如果人类大脑实现了数据模拟,或许你的下一个BOSS是机器人也不一定。
总而言之,大数据技术的发展有可能解开宇宙起源的奥秘。因为,计算机技术将一切信息无论是有与无、正与负,都归结为0与1,原来一切存在都在于数的排列组合,在于大数据。