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《大数据技术》课程教学大纲课程编号：适用专业：数据科学与大数据技术及相关专业执笔：适用年级：本科四年级一、课程性质和教学目的（-）课程性质《大数据技术》是数据科学与大数据技术专业以及讣算机科学与技术、软件工程、网络工程及物联网等相关专业的专业基础课。
（二）教学目的通过本课程的学习，要求学生达到：1.掌握大数据的基本概念和相关技术。
2.掌握大数据分布式存储和并行讣算的思想，能够构建大数据Hadoop平台。
3.理解HDFS、HBase. Hive、Spark的工作原理、掌握其基本操作。
4.能够编写简单的大数据MapReduce程序。
5.培养学生大数据思维和讣算思维的能力。
二、课程教学内容1.大数据基础。
着重介绍大数据基本概念，大数据的4V特征及在其应用，大数据框架体系，大数据采集与预处理技术、数据存储和管理技术、数据分析与挖掘技术、数据可视化等技术；大数据并行计算框架Hadoop平台及其核心组件。
2.大数据存储与管理。
着重介绍大数据存储与管理的基本概念和技术，大数据数据类型, 大数分布式系统基础理论，NoSQL数据库，分布式存储技术、虚拟化技术和云存储技术；大数据分布式文件系统HDFS,包括HDFS的设计特点，体系结构和工作组件；大数据分布式数据库系统HBase,包括HBase列式数据库的逻辑模型和物理模型，HBase体系结构及其工作原理；大数据分布式数据仓库系统Hive,包括Hive的工作原理和执行流程、Hive的数据类型与数据模型，以及Hive 主要访问接口等。
3.大数据釆集与预处理。
着重介绍大数据采集与预处理相关技术，包括数据抽取、转换和加载技术，数据爬虫技术、数据清理、数据集成、数据变换和数据归约的方法和技术；大数据采集工具，包括Sqoop关系型大数据采集工具，Flume日志大数据采集工具和分布式大数据Nutch爬虫系统。
4.大数据分析与挖掘。
着重介绍大数据计算模式，包括大数据批处理、大数据查询分析计算、大数据流计算、大数据迭代计算、大数据图讣算；大数据MapReduce计算模型、模型框架和数据处理过程，以及MapReduce主要编程接口；大数据Spark II'算模型，包括Spark 的工作流程与运行模式；大数据MapReduce基础算法和挖掘算法（这部分内容可选讲）。
大数据基础-数据采集与预处理大数据基础数据采集与预处理在当今数字化的时代，数据已成为企业和组织决策的重要依据。
大数据的价值日益凸显，而数据采集与预处理作为大数据处理的基础环节，其重要性不言而喻。
本文将详细探讨数据采集与预处理的相关知识，帮助您更好地理解这一关键领域。
一、数据采集数据采集是获取原始数据的过程，它就像是为大数据这座大厦收集原材料。
常见的数据采集方法包括以下几种：（一）系统日志采集许多系统和应用程序会自动生成日志，记录其运行过程中的各种信息，如用户操作、错误信息等。
通过对这些日志的收集和分析，可以了解系统的运行状况和用户行为。
（二）网络爬虫当我们需要从互联网上获取大量数据时，网络爬虫是一个常用的工具。
它可以按照一定的规则自动访问网页，并提取所需的信息。
（三）传感器数据采集随着物联网的发展，各种传感器被广泛应用于收集物理世界的数据，如温度、湿度、位置等。
（四）数据库导入企业内部通常会有各种数据库存储业务数据，通过特定的接口和工具，可以将这些数据导入到大数据处理系统中。
在进行数据采集时，需要考虑数据的来源、质量和合法性。
数据来源的多样性可以保证数据的丰富性，但也可能带来数据格式不一致、数据重复等问题。
同时，要确保采集的数据合法合规，遵循相关的法律法规和隐私政策。
二、数据预处理采集到的原始数据往往存在各种问题，如缺失值、噪声、异常值等，这就需要进行数据预处理，将数据“清洗”和“整理”，为后续的分析和处理做好准备。
（一）数据清洗1、处理缺失值缺失值是数据中常见的问题。
可以通过删除包含缺失值的记录、填充缺失值（如使用平均值、中位数或其他合理的方法）等方式来处理。
2、去除噪声噪声数据会干扰分析结果，需要通过平滑技术或聚类等方法来去除。
3、识别和处理异常值异常值可能是由于数据录入错误或真实的异常情况导致的。
需要通过统计方法或业务知识来判断并处理。
（二）数据集成当数据来自多个数据源时，需要进行数据集成。
大数据采集与预处理技术研究随着互联网的不断发展，人们日常生活中产生的数据量也越来越大。
而这些数据本身具备着极高的价值，可以为各行各业带来不同的发展机遇。
因此，如何高效地采集和预处理数据已成为当前大数据研究的热点之一。
一、大数据采集技术大数据采集是指从不同数据源中收集数据，旨在获得可用于分析的有价值的信息。
目前，大数据采集技术主要通过网络爬虫来实现。
其核心是通过一定的算法和技术，自动地从互联网上的不同网站，甚至是社交媒体和邮件中提取有价值的数据。
网络爬虫技术是一种基于网络协议以及数据传输和解析算法，从指定的数据源中快速抓取大量数据的技术。
其中主要包括四个步骤：1）确定采集的目标网站；2）确定采集的网页链接；3）爬取网页，并从中提取有价值的信息；4）存储数据为结构化数据。
网络爬虫技术的特点是能够自动化地完成大量数据的采集和处理，但也存在一些挑战。
例如，一些网站对爬虫进行了访问限制，需要采用一些技术手段绕过限制。
而一些网站则采取了人工反爬虫策略，需要通过技术手段准确模拟用户行为进行访问。
二、大数据预处理技术在大数据采集的过程中，数据通常具有不确定性、冗余性和噪音问题，需要经过预处理才能用于后续的分析和应用。
数据预处理的目标是提高数据质量、减少数据量，以及把数据转化为可分析的形式。
1. 数据清洗数据清洗是指通过一系列技术手段处理数据中的错误、不完整、不一致以及多余的信息，以便使其更具有参考和研究价值。
通过数据清洗技术，可以实现数据的去重、缺失值填充、异常值检测和处理以及格式转换等操作。
例如，对于销售记录数据里出现重复的记录，可以通过去重操作把重复记录合并成一条记录。
对于缺失或错误的数据，可以采取插值或替换等技术手段，补全或修正数据；对于噪音数据，可以采用平滑处理、滤波处理等手段进行有效处理。
2. 数据转换数据转换指将数据从原始状态转换为适用于特定数据结构或模型的状态，包括数据标准化、数据规范化、数据集成等技术。
大数据采集与预处理技术
1 大数据采集与预处理技术
当今的社会随着科技的不断发展，数据已经成为重要的因素，大
数据采集和预处理技术也变得尤为重要。
大数据采集技术是从现有数据源中发掘有价值数据的一种技术，
它可以帮助用户收集分析并整理数据，并最终发现潜在的机会，提高
企业的数据分析能力。
此外，采用大数据采集技术还可以使数据的采
集和清理更加有效，更易于管理。
预处理技术，有效的预处理技术可以用来收集和对数据进行清洗、整理和汇总，从而构建用于进一步分析的完备数据集，这些都可以帮
助算法开发和分析更高效，更现实。
例如，在进行数据采集和预处理时，可以使用数据挖掘技术，进行模型分析和算法分析，以及人工智
能等技术。
大数据采集和预处理技术对企业的发展至关重要，把它们的工作
做的更好，有利于帮助企业更好的运营，发现和利用潜在的商机，建
立更好的数据分析模型，从而加快企业的发展。
从上面可以看出，大数据采集和预处理技术是企业发展所必不可
少的技术，它们可以帮助企业更完整的获取和清洗数据，并为今后的
营销和业务分析提供有益的支持。
