大数据随机样本划分模型及相关分析计算技术

摘要

设计了一种新的适用于大数据的管理和分析模型——大数据随机样本划分(Random sample partition,RSP)模型,它是将大数据文件表达成一系列RSP数据块文件的集合,分布存储在集群节点上.RSP的生成操作使每个RSP数据块的分布与大数据的分布保持统计意义上的一致,因此,每个RSP数据块是大数据的一个随机样本数据,可以用来估计大数据的统计特征,或建立大数据的分类和回归模型.基于RSP模型,大数据的分析任务可以通过对RSP数据块的分析来完成,不需要对整个大数据进行计算,极大地减少了计算量,降低了对计算资源的要求,提高了集群系统的计算能力和扩展能力.本文首先给出RSP模型的定义、理论基础和生成方法;然后介绍基于RSP数据块的渐近式集成学习Alpha计算框架;之后讨论基于RSP模型和Alpha框架的大数据分析相关计算技术,包括:数据探索与清洗、概率密度函数估计、有监督子空间学习、半监督集成学习、聚类集成和异常点检测;最后讨论RSP模型在分而治之大数据分析和抽样方法上的创新,以及RSP模型和Alpha计算框架实现大规模数据分析的优势.