关于云计算背景下数据挖掘的服务模式分析

科技创新导报2016 NO.22Science and Technology Innovation HeraldDOI： 10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.22.094信息科学关于云计算背景下数据挖掘的服务模式分析①祝旭(湖南工业职业技术学院湖南长沙410208)摘要：在庞大数据信息充斥的网络环境下，对数据处理分析及数据挖掘服务都提出了更高的标准及要求。传统的数据挖掘服 务模式已经无法满足当前网络发展需求，在此形势下，云计算背景下的数据挖掘服务被提出。该服务旨在提升挖掘网络数据的效 率，并使其成为一项具有商业化性质的应用服务。该文针对云计算背景下数据挖掘服务的结构类型，建模流程，服务体系以及服务流程，探讨了云计算背景下完整的数据挖掘服务模式。关键词：云计算数据挖掘服务模式结构服务体系中图分类号：TP274 文献标识码：A目前，有关云计算的研究已经成为了全球性的热点研究 项目，国内外绝大部分的信息技术企业将云计算列为了未来 企业发展和提升核心竞争力的关键性技术支持。云计算的实 现是以虚拟化技术与高速宽带技术为基础，以各类运算法 作为支撑，从而形成云计算环境。现阶段而言，云计算研究 尚处于起步阶段，在学术界对云计算没有统一的定义，但根 据研究成果，其特点可归纳为：具有计算和存储大规模数据 的能力、具备动态收缩性的结构和资源、提供的服务根据具 体资源需求而定。这些特点为云计算背景下的数据挖掘服务 模式的商业化提供了更多的可能性。1云计算背景下数据挖掘的服务模式分析 1.1服务结构数据挖掘中所包括的行为与功能的集合即为数据挖掘 服务，服务内容涵盖选择数据、预处理数据、分析、集成、 挖掘数据、显示结果及评价等，再采用混合搭配的方式， 使这些功能形成新的应用服务。云计算背景下，计算机设 备集成开发环境、存储设备、应用软件、服务器集群等实现 了网络环境的共享。以此为基础，结合虚拟化技术与高速 宽带，封装打包软硬件，进而形成用户的服务请求。用户的 服务请求又被分为了三个不同层次：IssS(Infrastructure as a Service,基础设施即服务）、PaaS (Platform as a Service,平台即月服务）和SssS (Software as a Service,软件即服务）。三个不同层次的用户服务请求共同 组成了完整的云计算背景下的数据挖掘服务模式。在数据挖掘服务整体结构下涵盖多种服务类型，如数据资 源、流程、基础设施、测试、应用、集成、平台、安全等。基础设 施服务以数据中心服务为基础，负责在数据挖掘中为客户提供 计算资源，并可对其进行远程访问。数据资源服务主要为目标 客户提供快捷、方便的远程数据访问及数据下载。流程服务负 责业务流程的梳理，其运行可多个操作系统下完成，并可对关 键信息数据和模块进行绑定。应用服务可将所有的应用程序作 为一个整体进行打包，终端客户可以直接通过网络平台获取。 测试服务是利用远程测试工具，测试平台或是本地数据的挖文章编号：1674—098X(2016)08(a)—0094—02掘状态，以此判断应用是否处于正常情况。平台服务可为数据 挖掘系统提供开发服务，用户利用平台中的各项功能可自行创 建企业级应用。集成服务可实现异构数据与异质系统的集成， 并可将其交予客户。安全服务在现有的云计算技术下，还存在 较大的缺陷，但可以优化系统的身份管理、加密等安全服务， 能够为系统提供一定程度上的安全防护。1.2建模流程实现云计算背景下的数据挖掘服务的关键在于结合上文所 述的服务结构，建立服务组件模型与每一个数据挖掘服务形成 一一对应的关系。通过数据之间的关联性描述和识别服务，可 以构建出一个完整的服务组件。其具体创建流程如下。1.2.1定义服务通过对问题域中数据挖掘服务相关信息的收集，实现对 该服务核心功能的定义以及服务及数据支撑所需的产出。通 过定义服务，获取相关数据挖掘业务的服务描述，最终使候 选服务在数据挖掘服务目录下形成。1.2.2绑定服务和数据数据和功能共同构成了完整的数据挖掘服务，结合服务 的定义，建立关联数据与候选服务之间的联系。在此过程 中，可提供服务行为所需信息，通过调用规定服务信息，获 取关联信息服务。1.2.3构建服务组件将服务绑定的数据和服务描述中的方法进行整合后，可 以让服务定义的功能实现，并封装打包服务，使其成为独立 的组件。对调用服务的接口进行统一定义，最后得到完整独 立的服务组件。1.3体系结构云计算背景下，数据挖掘服务结构的实现还需要构建体 系结构，通常情况下体系结构可被分为以下四个层次。1.3.1基础设施层基础设施层为数据挖掘服务提供所需的储存与计算资 源。基础设施层利用终端接口，将网络与各种物理资源相连 接，共享和互联网络资源的同时，提供接口给数据挖掘服务 中虚拟化过程。①作者简介：祝旭(1982,6—)，男，汉，湖南益阳人，硕士，讲师，研究方向：计算机网络，云计算，物联网。94 科技创新导报 Science and Technology Innovation

Herald信息科学2016 NO.22Science and Technology Innovation Herald科技创新导报1.3.2虚拟化层虚拟化层将云计算背景下各种分布式资源通过虚拟化工 具进行汇聚，并将其封装为透明统一、集中逻辑的服务资源、 通过管理这些资源，实现资源在数据挖掘过程中调度与分配 的合理性。封装的资源，也可被用于平台层的开发及应用。1.3.3平台层作为云计算背景下数据挖掘服务的核心服务层，平台层 提供各种核心功能与服务，实现数据挖掘服务的综合管理 与实施。其中主要包括服务目录的管理及组合功能、实施服 务的描述任务功能、管理数据功能、调度计算资源功能等。1.3.4应用层终端层和接口层共同组成了应用层。应用层的接口层为 用户提供认证、管理、处理请求、表达请求与评价结果的管 理服务。终端层根据访问介质的不同，提供相应的访问接 入，通过计算机、用户界面、专用终端、移动终端等，各种云 计算背景下的数据挖掘服务均可被用户使用与访问。1.4服务过程云计算背景下的数据挖掘服务从技术层面上看是一种软 件产品，从管理层面上看是服务的过程。根据软件的生命周期 理论，在开发云计算分布式技术过程中，需充分考虑其服务过 程。云计算背景下的数据挖掘服务过程包含以下三个阶段。1.4.1分析阶段在这一阶段下，主要是根据结合需求对服务进行识别和发 现，对相应的服务描述进行定义。该阶段标志着服务的开始。1.4.2设计阶段在这一阶段，生成服务相关说明书，说明书的生成需根据对服务的描述及定义，同时对服务的契约和接口进行设 计，设计内容包括服务的非功能性特性和语义，以及服务代 理、提供商与消费者三者之间的契约关系。1.4.3开发阶段在开发阶段，需要将服务功能特性进行具体实现，并在 服务的定义区间内，完成功能集合。集合需根据高内聚、低 耦合原则，进而形成服务组件。服务组件必须具备独立性， 功能的调用与沟通可利用服务接口实现。2结语现阶段而言，由于云计算背景下数据挖掘服务模式相关 研究起步时间晚、发展时间尚短，因而不可避免地存在着一 些缺陷和问题。针对这些问题，通过优化云计算背景下数据 挖掘服务模式的服务结构、建模流程、体系结构以及服务过 程，能够进一步实现云计算背景下数据挖掘服务。同时，云 计算背景下的数据挖掘服务模式需要与时俱进，顺应社会经 济和科技的发展，不断改进和创新。参考文献[1] 曹小春，曾安，潘丹.云计算环境下面向领域的数据挖掘服 务平台研究[J].自动化仪表，2014(9):9-13.[2] 吴丽娜.基于云计算环境下的数据挖掘服务模式J].电子 技术与软件工程，2015(15):195.[3] 潘钩.云计算服务模式的数据挖掘应用平台的构建对策 [J]•数字技术与应用，2015(10):90.(上接93页）WiMAX以IEEE802.16标准为基础，为固定用户及移 动用户提供高带宽的网络接入。WiMAX技术可实现最大峰 值传输速度70 Mbps,覆盖范围达50 km,抗干扰能力强。802.16m已通过了IEEE认证，采用802.16标准的设备 具有传输速率快、覆盖范围广、抗干扰能力强、安全性高等特 点，可满足高速移动用户的网络接入需求。但在国内尚无应 用实例，仅在广州地铁进行过实验，且相关成熟产品较少。4车地无线通信网络技术的选择从以上主要技术分析对比来看，WiMAX技术未通过中 国通信标准委员会审定，也无频率分配，技术发展缓慢，在国 内尚无应用实例，且相关成熟产品较少，不建议地铁采用此 方案组建车地无线通信网络。WLAN技术应用于静止或慢速移动状态用户的网络接 入，对高速移动用户支持较差。但通过对系统的二次开发，可 实现视频信息的流畅传输，可满足地铁对车地无线通信网络 的要求。WLAN技术在全国已开通的地铁线路中有大量应 用案例。在频率使用方面，2.4 G频段为开放频段，易与其他 系统及民用设备产生干扰；5.8 G为专用频段，在使用之前需 向当地无线电管理部门提出频率申请。LTE技术适用于高速移动用户的网络接入，技术成熟， 在郑州地铁的PIS系统中已有开通运营案例，且在全国正在建设的地铁线路中有多条线路正在建设采用LTE技术的乘 客信息系统车地无线通信网络。地铁车地无线通信网络LTE 设备采用1 785~1 805 MHz频段，在使用之前需向当地无 线电管理部门提出频率申请。综上所述，由于LTE技术更加适应高速移动用户的网络接 入，能更好地应用于地铁的运营环境，且具有系统安全性高、覆 盖范围广、网络延时小、带宽高等优点，因此建议地铁车地无线 通信网络采用LTE技术组网，LTE车地无线网络构成图见图1。5结语由于乘客信息系统车地无线通信网络在地铁的运营中发 挥着越来越重要的作用，因此对车地无线通信网络无线技术 的选择是十分必要的。该文对现有主流无线通信技术在地 铁乘客信息系统车地无线通信网络中的应用进行了对比分 析，为今后地铁乘客信息系统的设计提供参考。参考文献[1] 李佳祎，黄纯昉•地铁PIS系统车地无线技术的探讨J]•铁 道工程学报，2009(4): 104-107.[2] 胡映•地铁车地无线通信技术比较J].通信与信息技术，2009(4)： 78-79.[3] 王岩，陈序•地铁行业车地无线（TD-LTE)技术应用J]. 河南科技，2014(21) 38-40.科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald

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