Big Data и блокчейн — прорыв в области анализа данных. Большие данные (Big Data)

Скачайте БЕСПЛАТНО полную версию Tableau Desktop, 14 дней и получите в ПОДАРОК обучающие материалы по бизнес-аналитике Tableau

Термин «Биг-Дата», возможно, сегодня уже узнаваем, но вокруг него все еще довольно много путаницы относительно того, что же он означает на самом деле. По правде говоря, концепция постоянно развивается и пересматривается, поскольку она остается движущей силой многих продолжающихся волн цифрового преобразования, включая искусственный интеллект, науку о данных и Интернет вещей. Но что же представляет собой технология Big-Data и как она меняет наш мир? Давайте попробуем разобраться объяснить суть технологии Биг-Даты и что она означает простыми словами.

Все началось со «взрыва» в объеме данных, которые мы создали с самого начала цифровой эпохи. Это во многом связано с развитием компьютеров, Интернета и технологий, способных «выхватывать» данные из окружающего нас мира. Данные сами по себе не являются новым изобретением. Еще до эпохи компьютеров и баз данных мы использовали бумажные записи транзакций, клиентские записи и архивные файлы, которые и являются данными. Компьютеры, в особенности электронные таблицы и базы данных, позволили нам легко и просто хранить и упорядочивать данные в больших масштабах. Внезапно информация стала доступной при помощи одного щелчка мыши.

Тем не менее, мы прошли долгий путь от первоначальных таблиц и баз данных. Сегодня через каждые два дня мы создаем столько данных, сколько мы получили с самого начала вплоть до 2000 года. Правильно, через каждые два дня. И объем данных, которые мы создаем, продолжает стремительно расти; к 2020 году объем доступной цифровой информации возрастет примерно с 5 зеттабайтов до 20 зеттабайтов.

В настоящее время почти каждое действие, которое мы предпринимаем, оставляет свой след. Мы генерируем данные всякий раз, когда выходим в Интернет, когда переносим наши смартфоны, оборудованные поисковым модулем, когда разговариваем с нашими знакомыми через социальные сети или чаты и т.д. К тому же, количество данных, сгенерированных машинным способом, также быстро растет. Данные генерируются и распространяются, когда наши «умные» домашние устройства обмениваются данными друг с другом или со своими домашними серверами. Промышленное оборудование на заводах и фабриках все чаще оснащается датчиками, которые аккумулируют и передают данные.

Термин «Big-Data» относится к сбору всех этих данных и нашей способности использовать их в своих интересах в широком спектре областей, включая бизнес.

Как работает технология Big-Data?

Биг Дата работает по принципу: чем больше вы знаете о том или ином предмете или явлении, тем более достоверно вы сможете достичь нового понимания и предсказать, что произойдет в будущем. В ходе сравнения большего количества точек данных возникают взаимосвязи, которые ранее были скрыты, и эти взаимосвязи позволяют нам учиться и принимать более взвешенные решения. Чаще всего это делается с помощью процесса, который включает в себя построение моделей на основе данных, которые мы можем собрать, и дальнейший запуск имитации, в ходе которой каждый раз настраиваются значения точек данных и отслеживается то, как они влияют на наши результаты. Этот процесс автоматизирован — современные технологии аналитики будут запускать миллионы этих симуляций, настраивая все возможные переменные до тех пор, пока не найдут модель — или идею — которые помогут решить проблему, над которой они работают.

Бил Гейтс висит над бумажным содержимым одного компакт диска

До недавнего времени данные были ограничены электронными таблицами или базами данных — и все было очень упорядочено и аккуратно. Все то, что нельзя было легко организовать в строки и столбцы, расценивалось как слишком сложное для работы и игнорировалось. Однако прогресс в области хранения и аналитики означает, что мы можем фиксировать, хранить и обрабатывать большое количество данных различного типа. В результате «данные» на сегодняшний день могут означать что угодно, начиная базами данных, и заканчивая фотографиями, видео, звукозаписями, письменными текстами и данными датчиков.

Чтобы понять все эти беспорядочные данные, проекты, имеющие в основе Биг Дату, зачастую используют ультрасовременную аналитику с привлечением искусственного интеллекта и компьютерного обучения. Обучая вычислительные машины определять, что же представляют собой конкретные данные — например, посредством распознавания образов или обработки естественного языка – мы можем научить их определять модели гораздо быстрее и достовернее, чем мы сами.

Как используется Биг-Дата?

Этот постоянно увеличивающийся поток информации о данных датчиков, текстовых, голосовых, фото- и видеоданных означает, что теперь мы можем использовать данные теми способами, которые невозможно было представить еще несколько лет назад. Это привносит революционные изменения в мир бизнеса едва ли не в каждой отрасли. Сегодня компании могут с невероятной точностью предсказать, какие конкретные категории клиентов захотят сделать приобретение, и когда. Биг Дата также помогает компаниям выполнять свою деятельность намного эффективнее.

Даже вне сферы бизнеса проекты, связанные с Big-Data, уже помогают изменить наш мир различными путями:

• Улучшая здравоохранение — медицина, управляемая данными, способна анализировать огромное количество медицинской информации и изображений для моделей, которые могут помочь обнаружить заболевание на ранней стадии и разработать новые лекарства.
• Прогнозируя и реагируя на природные и техногенные катастрофы. Данные датчиков можно проанализировать, чтобы предсказать, где могут произойти землетрясения, а модели поведения человека дают подсказки, которые помогают организациям оказывать помощь выжившим. Технология Биг Даты также используется для отслеживания и защиты потока беженцев из зон военных действий по всему миру.
• Предотвращая преступность. Полицейские силы все чаще используют стратегии, основанные на данных, которые включают их собственную разведывательную информацию и информацию из открытого доступа для более эффективного использования ресурсов и принятия сдерживающих мер там, где это необходимо.

Лучшие книги о технологии Big-Data

• Все лгут. Поисковики, Big Data и Интернет знают о вас всё .
• BIG DATA. Вся технология в одной книге .
• Индустрия счастья. Как Big Data и новые технологии помогают добавить эмоцию в товары и услуги .
• Революция в аналитике. Как в эпоху Big Data улучшить ваш бизнес с помощью операционной аналитики .

Проблемы с Big-Data

Биг Дата дает нам беспрецедентные идеи и возможности, но также поднимает проблемы и вопросы, которые необходимо решить:

• Конфиденциальность данных – Big-Data, которую мы сегодня генерируем, содержит много информации о нашей личной жизни, на конфиденциальность которой мы имеем полное право. Все чаще и чаще нас просят найти баланс между количеством персональных данных, которые мы раскрываем, и удобством, которое предлагают приложения и услуги, основанные на использовании Биг Даты.
• Защита данных — даже если мы решаем, что нас устраивает то, что у кого-то есть наши данные для определенной цели, можем ли мы доверять ему сохранность и безопасность наших данных?
• Дискриминация данных — когда вся информация будет известна, станет ли приемлемой дискриминация людей на основе данных из их личной жизни? Мы уже используем оценки кредитоспособности, чтобы решить, кто может брать деньги, и страхование тоже в значительной степени зависит от данных. Нам стоит ожидать, что нас будут анализировать и оценивать более подробно, однако следует позаботиться о том, чтобы это не усложняло жизнь тех людей, которые располагают меньшими ресурсами и ограниченным доступом к информации.

Выполнение этих задач является важной составляющей Биг Даты, и их необходимо решать организациям, которые хотят использовать такие данные. Неспособность осуществить это может сделать бизнес уязвимым, причем не только с точки зрения его репутации, но также с юридической и финансовой стороны.

Глядя в будущее

Данные меняют наш мир и нашу жизнь небывалыми темпами. Если Big-Data способна на все это сегодня — просто представьте, на что она будет способна завтра. Объем доступных нам данных только увеличится, а технология аналитики станет еще более продвинутой.

Для бизнеса способность применять Биг Дату будет становиться все более решающей в ​​ближайшие годы. Только те компании, которые рассматривают данные как стратегический актив, выживут и будут процветать. Те же, кто игнорирует эту революцию, рискуют остаться позади.

В свое время я услышал термин “Big Data” от Германа Грефа (глава Сбербанка). Мол, они сейчас у себя активно работают над внедрением, потому что это поможет им сократить время работы с каждым клиентом.

Второй раз я столкнулся с этим понятием в интернет-магазине клиента, над которым мы работали и увеличивали ассортимент с пары тысяч до пары десятков тысяч товарных позиций.

Третий раз, когда увидел, что в Yandex требуется аналитик big data. Тогда я решил поглубже разобраться в этой теме и заодно написать статью, которая расскажет что это за термин такой, который будоражит умы ТОП-менеджеров и интернет-пространство.

VVV или VVVVV

Обычно любую свою статью я начинаю с пояснения что же это за термин такой. Эта статья не станет исключением.

Однако, это вызвано прежде всего не желанием показать какой я умный, а тем, что тема по-настоящему сложная и требует тщательного пояснения.

К примеру, Вы можете почитать что такое big data в Википедии, ничего не понять, а потом вернуться в эту статью, чтобы все таки разобраться в определении и применимости для бизнеса. Итак, начнём с описания, а потом к примерам для бизнеса.

Big data это большие данные. Удивительно, да? Реально, с английского это переводится как “большие данные”. Но это определение, можно сказать, для чайников.

Важно . Технология big data это подход/метод обработки большего числа данных для получения новой информации, которые тяжело обработать обычными способами.

Данные могут быть как обработанными (структурированными), так и разрозненными (то есть неструктурированными).

Сам термин появился относительно недавно. В 2008 году в научном журнале этот подход предсказывался как нечто необходимое для работы с большим объемом информации, которая увеличивается в геометрической прогрессии.

К примеру, ежегодно информация в интернете, которую нужно хранить, ну и само собой обрабатывать, увеличивается на 40%. Еще раз. +40% каждый год появляется в интернете новой информации.

Если распечатанные документы понятны и способы обработки их тоже понятны (перенести в электронный вид, сшить в одну папку, пронумеровать), то что делать с информацией, которая представлена в совершенно других “носителях” и других объёмах:

• интернет-документы;
• блоги и социальные сети;
• аудио/видео источники;
• измерительные устройства;

Есть характеристики, которые позволяют отнести информацию и данные именно к big data.

То есть не все данные могут быть пригодны для аналитики. В этих характеристиках как раз и заложено ключевое понятие биг дата. Все они умещаются в три V.

1. Объем (от англ. volume). Данные измеряются в величине физического объема “документа”, подлежащего анализу;
2. Скорость (от англ. velocity). Данные не стоят в своем развитии, а постоянно прирастают, именно поэтому и требуется их быстрая обработка для получения результатов;
3. Многообразие (от англ. variety). Данные могут быть не одноформатными. То есть могут быть разрозненными, структурированным или структурированными частично.

Однако, периодически к VVV добавляют и четвертую V (veracity - достоверность/правдоподобность данных) и даже пятую V (в некоторых вариантах это - viability - жизнеспособность, в других же это - value - ценность).

Где-то я видел даже 7V, которые характеризуют данные, относящиеся к биг дата. Но на мой взгляд это из серии (где периодически добавляются P, хотя для понимания достаточно начальных 4-х).

НАС УЖЕ БОЛЕЕ 29 000 чел.
ВКЛЮЧАЙТЕСЬ

Кому же это надо?

Встает логичный вопрос, как можно использовать информацию (если что, биг дата это сотни и тысячи терабайт)? Даже не так.

Вот есть информация. Так для чего придумали тогда биг дата? Какое применение у big data в маркетинге и в бизнесе?

1. Обычные базы данных не могут хранить и обрабатывать (я сейчас говорю даже не про аналитику, а просто хранение и обработку) огромного количества информации.

   Биг дата же решает эту главную задачу. Успешно хранит и управляет информацией с большим объемом;

2. Структурирует сведения, приходящие из различных источников (видео, изображений, аудио и текстовых документов), в один единый, понятный и удобоваримый вид;
3. Формирование аналитики и создание точных прогнозов на основании структурированной и обработанной информации.

Это сложно. Если говорить просто, то любой маркетолог, который понимает, что если изучить большой объем информации (о Вас, Вашей компании, Ваших конкурентах, Вашей отрасли), то можно получить очень приличные результаты:

• Полное понимание Вашей компании и Вашего бизнеса со стороны цифр;
• Изучить своих конкурентов. А это, в свою очередь, даст возможность вырваться вперед за счет преобладания над ними;
• Узнать новую информацию о своих клиентах.

И именно потому что технология big data дает следующие результаты, все с ней и носятся.

Пытаются прикрутить это дело в свою компанию, чтобы получить увеличение продаж и уменьшение издержек. А если конкретно, то:

1. Увеличение кросс продаж и дополнительных продаж за счет лучшего знания предпочтений клиентов;
2. Поиск популярных товаров и причин почему их покупают (и наоборот);
3. Усовершенствование продукта или услуги;
4. Улучшение уровня обслуживания;
5. Повышение лояльности и клиентоориентированности;
6. Предупреждение мошенничества (больше актуально для банковской сферы);
7. Снижение лишних расходов.

Самый распространенный пример, который приводится во всех источниках - это, конечно ж, компания Apple, которая собирает данные о своих пользователях (телефон, часы, компьютер).

Именно из-за наличия эко-системы корпорация столько знает о своих пользователях и в дальнейшем использует это для получения прибыли.

Эти и другие примеры использования Вы можете прочитать в любой другой статье кроме этой.

Идём в будущее

Я же Вам расскажу о другом проекте. Вернее о человеке, который строит будущее, используя big data решения.

Это Илон Маск и его компания Tesla. Его главная мечта - сделать автомобили автономными, то есть Вы садитесь за руль, включаете автопилот от Москвы до Владивостока и… засыпаете, потому что Вам совершенно не нужно управлять автомобилем, ведь он все сделает сам.

Казалось бы, фантастика? Но нет! Просто Илон поступил гораздо мудрее, чем Google, которые управляют автомобилями с помощью десятков спутников. И пошел другим путем:

1. В каждый продаваемый автомобиль ставится компьютер, который собирают всю информацию.

   Всю - это значит вообще всю. О водителе, стиле его вождения, дорогах вокруг, движении других автомобилей. Объем таких данных доходит до 20-30 ГБ в час;

2. Далее эта информация по спутниковой связи передается в центральный компьютер, который занимается обработкой этих данных;
3. На основе данных big data, которые обрабатывает данный компьютер, строится модель беспилотного автомобиля.

К слову, если у Google дела идут довольно скверно и их автомобили все время попадают в аварии, то у Маска, за счет того что идет работа с big data, дела обстоят гораздо лучше, ведь тестовые модели показывают очень неплохие результаты.

Но… Это все из экономики. Что мы все о прибыли, да о прибыли? Многое, что может решить биг дата, совершенно не связано с заработком и деньгами.

Статистика Google, как раз таки основанная на big data, показывает интересную вещь.

Перед тем как медики объявляют о начале эпидемии заболевания в каком-то регионе, в этом регионе существенно возрастает количество поисковых запросов о лечении данного заболевания.

Таким образом, правильное изучение данных и их анализ может сформировать прогнозы и предсказать начало эпидемии (и, соответственно, ее предотвращение) гораздо быстрее, чем заключение официальных органов и их действия.

Применение в России

Однако, Россия как всегда немного “притормаживает”. Так само определение big data в России появилось не более, чем 5 лет назад (я сейчас именно про обычные компании).

И это не смотря на то, что это один из самых быстрорастущих рынков в мире (наркотики и оружие нервно курят в сторонке), ведь ежегодно рынок программного обеспечения для сбора и анализа big data прирастает на 32%.

Чтобы охарактеризовать рынок big data в России, мне вспоминается одна старая шутка. Биг дата это как секс до 18 лет.

Все об этом говорят, вокруг этого много шумихи и мало реальных действий, и всем стыдно признаться, что сами-то они этим не занимаются. И правда, вокруг этого много шумихи, но мало реальных действий.

Хотя известная исследовательская компания Gartner уже в 2015 году объявила, что биг дата это уже не возрастающий тренд (как кстати и искусственный интеллект), а вполне самостоятельные инструменты для анализа и развития передовых технологий.

Наиболее активные ниши, где применяется big data в России, это банки/страхование (недаром я начал статью с главы Сбербанка), телекоммуникационная сфера, ритейл, недвижимость и… государственный сектор.

Для примера расскажу более подробно о паре секторов экономики, которые используют алгоритмы big data.

Банки

Начнём с банков и той информации, которую они собирают о нас и наших действиях. Для примера я взял ТОП-5 российских банков, которые активно инвестируют в big data:

1. Сбербанк;
2. Газпромбанк;
3. ВТБ 24;
4. Альфа Банк;
5. Тинькофф банк.

Особенно приятно видеть в числе российских лидеров Альфа Банк. Как минимум, приятно осознавать, что банк, официальным партнером которого ты являешься, понимает необходимость внедрения новых маркетинговых инструментов в свою компанию.

Но примеры использования и удачного внедрения big data я хочу показать на банке, который мне нравится за нестандартный взгляд и поступки его основателя.

Я говорю про Тинькофф банк. Их главной задачей стояла разработка системы для анализа больших данных в режиме реального времени из-за разросшейся клиентской базы.

Результаты: время внутренних процессов сократилось минимум в 10 раз, а для некоторых - более, чем в 100 раз.

Ну и небольшое отвлечение. Знаете почему я заговорил про нестандартные выходки и поступки Олега Тинькова?

Просто на мой взгляд именно они помогли ему превратиться из бизнесмена средней руки, коих тысячи в России, в одного из самых известных и узнаваемых предпринимателей. В подтверждение посмотрите это необычное и интересное видео:

Недвижимость

В недвижимости все гораздо сложнее. И это именно тот пример, который я хочу Вам привести для понимания биг даты в пределах обычного бизнеса. Исходные данные:

1. Большой объем текстовой документации;
2. Открытые источники (частные спутники, передающие данные об изменениях земли);
3. Огромный объем неконтролируемой информации в Интернет;
4. Постоянные изменения в источниках и данных.

И на основе этого нужно подготовить и оценить стоимость земельного участка, например, под уральской деревней. У профессионала на это уйдет неделя.

У Российского общества оценщиков & РОСЭКО, собственно которые и внедрили себе анализ big data с помощью программного обеспечения, уйдет на это не более 30 минут неторопливой работы. Сравните, неделя и 30 минут. Колоссальная разница.

Ну и на закуску

Конечно же огромные объемы информации не могут храниться и обрабатываться на простых жестких дисках.

А программное обеспечение, которое структурирует и анализирует данные - это вообще интеллектуальная собственность и каждый раз авторская разработка. Однако, есть инструменты, на основе которых создается вся эта прелесть:

• Hadoop & MapReduce;
• NoSQL базы данных;
• Инструменты класса Data Discovery.

Если честно, я не смогу Вам внятно объяснить чем они отличаются друг от друга, так как знакомству и работе с этими вещами учат в физико-математических институтах.

Зачем тогда я об этом заговорил, если не смогу объяснить? Помните во всех кино грабители заходят в любой банк и видят огромное число всяких железяк, подключенных к проводам?

То же самое и в биг дате. К примеру, вот модель, которая является на данный момент одним из самых лидеров на рынке.

Инструмент Биг дата

Стоимость в максимальной комплектации доходит до 27 миллионов рублей за стойку. Это, конечно, люксовая версия. Я это к тому, чтобы Вы заранее примерили создание big data в своем бизнесе.

Коротко о главном

Вы можете спросить зачем же вам, малому и среднему бизнесу работа с биг дата?

На это я отвечу Вам цитатой одного человека: “В ближайшее время клиентами будут востребованы компании, которые лучше понимают их поведение, привычки и максимально соответствуют им”.

Но давайте взглянем правде в глаза. Чтобы внедрить биг дата в малом бизнесе, это надо обладать не только большими бюджетами на разработку и внедрение софта, но и на содержание специалистов, хотя бы таких как аналитик big data и сисадмин.

И это я сейчас молчу о том, что у Вас должны быть такие данные для обработки.

Окей. Для малого бизнеса тема почти не применима. Но это не значит, что Вам нужно забыть все что прочитали выше.

Просто изучайте не свои данные, а результаты аналитики данных известных как зарубежных, так и российских компаний.

К примеру, розничная сеть Target с помощью аналитики по big data выяснила, что беременные женщины перед вторым триместром беременности (с 1-й по 12-ю неделю беременности) активно скупают НЕароматизированные средства.

Благодаря этим данным они отправляют им купоны со скидками на неароматизированные средства с ограниченным сроком действия.

А если Вы ну прям совсем небольшое кафе, к примеру? Да очень просто. Используйте приложение лояльности.

И через некоторое время и благодаря накопленной информации, Вы сможете не только предлагать клиентам релевантные их потребностям блюда, но и увидеть самые непродающиеся и самые маржинальные блюда буквально парой щелчков мышки.

Отсюда вывод. Внедрять биг дата малому бизнесу вряд ли стоит, а вот использовать результаты и наработки других компаний - обязательно.

Что такое Big Data (дословно — большие данные )? Обратимся сначала к оксфордскому словарю:

Данные — величины, знаки или символы, которыми оперирует компьютер и которые могут храниться и передаваться в форме электрических сигналов, записываться на магнитные, оптические или механические носители.

Термин Big Data используется для описания большого и растущего экспоненциально со временем набора данных. Для обработки такого количества данных не обойтись без .

Преимущества, которые предоставляет Big Data:

1. Сбор данных из разных источников.
2. Улучшение бизнес-процессов через аналитику в реальном времени.
3. Хранение огромного объема данных.
4. Инсайты. Big Data более проницательна к скрытой информации при помощи структурированных и полуструктурированных данных.
5. Большие данные помогают уменьшать риск и принимать умные решения благодаря подходящей риск-аналитике

Примеры Big Data

Нью-Йоркская Фондовая Биржа ежедневно генерирует 1 терабайт данных о торгах за прошедшую сессию.

Социальные медиа : статистика показывает, что в базы данных Facebook ежедневно загружается 500 терабайт новых данных, генерируются в основном из-за загрузок фото и видео на серверы социальной сети, обмена сообщениями, комментариями под постами и так далее.

Реактивный двигатель генерирует 10 терабайт данных каждые 30 минут во время полета. Так как ежедневно совершаются тысячи перелетов, то объем данных достигает петабайты.

Классификация Big Data

Формы больших данных:

• Структурированная
• Неструктурированная
• Полуструктурированная

Структурированная форма

Данные, которые могут храниться, быть доступными и обработанными в форме с фиксированным форматом называются структурированными. За продолжительное время компьютерные науки достигли больших успехов в совершенствовании техник для работы с этим типом данных (где формат известен заранее) и научились извлекать пользу. Однако уже сегодня наблюдаются проблемы, связанные с ростом объемов до размеров, измеряемых в диапазоне нескольких зеттабайтов.

1 зеттабайт соответствует миллиарду терабайт

Глядя на эти числа, нетрудно убедиться в правдивости термина Big Data и трудностях сопряженных с обработкой и хранением таких данных.

Данные, хранящиеся в реляционной базе — структурированы и имеют вид,например, таблицы сотрудников компании

Неструктурированная форма

Данные неизвестной структуры классифицируются как неструктурированные. В дополнении к большим размерам, такая форма характеризуется рядом сложностей для обработки и извлечении полезной информации. Типичный пример неструктурированных данных — гетерогенный источник, содержащий комбинацию простых текстовых файлов, картинок и видео. Сегодня организации имеют доступ к большому объему сырых или неструктурированных данных, но не знают как извлечь из них пользу.

Полуструктурированная форма

Эта категория содержит обе описанные выше, поэтому полуструктурированные данные обладают некоторой формой, но в действительности не определяются с помощью таблиц в реляционных базах. Пример этой категории — персональные данные, представленные в XML файле.

Prashant RaoMale35 Seema R.Female41 Satish ManeMale29 Subrato RoyMale26 Jeremiah J.Male35

Характеристики Big Data

Рост Big Data со временем:

Синим цветом представлены структурированные данные (Enterprise data), которые сохраняются в реляционных базах. Другими цветами — неструктурированные данные из разных источников (IP-телефония, девайсы и сенсоры, социальные сети и веб-приложения).

В соответствии с Gartner, большие данные различаются по объему, скорости генерации, разнообразию и изменчивости. Рассмотрим эти характеристики подробнее.

1. Объем . Сам по себе термин Big Data связан с большим размером. Размер данных — важнейший показатель при определении возможной извлекаемой ценности. Ежедневно 6 миллионов людей используют цифровые медиа, что по предварительным оценкам генерирует 2.5 квинтиллиона байт данных. Поэтому объем — первая для рассмотрения характеристика.
2. Разнообразие — следующий аспект. Он ссылается на гетерогенные источники и природу данных, которые могут быть как структурированными, так и неструктурированными. Раньше электронные таблицы и базы данных были единственными источниками информации, рассматриваемыми в большинстве приложений. Сегодня же данные в форме электронных писем, фото, видео, PDF файлов, аудио тоже рассматриваются в аналитических приложениях. Такое разнообразие неструктурированных данных приводит к проблемам в хранении, добыче и анализе: 27% компаний не уверены, что работают с подходящими данными.
3. Скорость генерации . То, насколько быстро данные накапливаются и обрабатываются для удовлетворения требований, определяет потенциал. Скорость определяет быстроту притока информации из источников — бизнес процессов, логов приложений, сайтов социальных сетей и медиа, сенсоров, мобильных устройств. Поток данных огромен и непрерывен во времени.
4. Изменчивость описывает непостоянство данных в некоторые моменты времени, которое усложняет обработку и управление. Так, например, большая часть данных неструктурирована по своей природе.

Big Data аналитика: в чем польза больших данных

Продвижение товаров и услуг : доступ к данным из поисковиков и сайтов, таких как Facebook и Twitter, позволяет предприятиям точнее разрабатывать маркетинговые стратегии.

Улучшение сервиса для покупателей : традиционные системы обратной связи с покупателями заменяются на новые, в которых Big Data и обработка естественного языка применяется для чтения и оценки отзыва покупателя.

Расчет риска , связанного с выпуском нового продукта или услуги.

Операционная эффективность : большие данные структурируют, чтобы быстрее извлекать нужную информацию и оперативно выдавать точный результат. Такое объединение технологий Big Data и хранилищ помогает организациям оптимизировать работу с редко используемой информацией.

Обычно, когда говорят о серьезной аналитической обработке, особенно если используют термин Data Mining, подразумевают, что данных огромное количество. В общем случае это не так, т. к. довольно часто приходится обрабатывать небольшие наборы данных, и находить в них закономерности ничуть не проще, чем в сотнях миллионов записей. Хотя нет сомнений, что необходимость поиска закономерностей в больших базах данных усложняет и без того нетривиальную задачу анализа.

Такая ситуация особенно характерна для бизнеса, связанного с розничной торговлей, телекоммуникациями, банками, интернетом. В их базах данных аккумулируется огромное количество информации, связанной с транзакциями: чеки, платежи, звонки, логи и т.п.

Не существует универсальных способов анализа или алгоритмов, пригодных для любых случаев и любых объемов информации. Методы анализа данных существенно отличаются друг от друга по производительности, качеству результатов, удобству применения и требованиям к данным. Оптимизация может производиться на различных уровнях: оборудование, базы данных, аналитическая платформа, подготовка исходных данных, специализированные алгоритмы. Анализ большого объема данных требует особого подхода, т.к. технически сложно их переработать при помощи только "грубой силы", т.е. использования более мощного оборудования.

Конечно, можно увеличить скорость обработки данных за счет более производительного оборудования, тем более, что современные сервера и рабочие станции используют многоядерные процессоры, оперативную память значительных размеров и мощные дисковые массивы. Однако, есть множество других способов обработки больших объемов данных, которые позволяют повысить масштабируемость и не требуют бесконечного обновления оборудования.

Возможности СУБД

Современные базы данных включают различные механизмы, применение которых позволит значительно увеличить скорость аналитической обработки:

• Предварительный обсчет данных. Сведения, которые чаще всего используются для анализа, можно заранее обсчитать (например, ночью) и в подготовленном для обработки виде хранить на сервере БД в виде многомерных кубов, материализованных представлений, специальных таблиц.
• Кэширование таблиц в оперативную память. Данные, которые занимают немного места, но к которым часто происходит обращение в процессе анализа, например, справочники, можно средствами базы данных кэшировать в оперативную память. Так во много раз сокращаются обращения к более медленной дисковой подсистеме.
• Разбиение таблиц на разделы и табличные пространства. Можно размещать на отдельных дисках данные, индексы, вспомогательные таблицы. Это позволит СУБД параллельно считывать и записывать информацию на диски. Кроме того, таблицы могут быть разбиты на разделы (partition) таким образом, чтобы при обращении к данным было минимальное количество операций с дисками. Например, если чаще всего мы анализируем данные за последний месяц, то можно логически использовать одну таблицу с историческими данными, но физически разбить ее на несколько разделов, чтобы при обращении к месячным данным считывался небольшой раздел и не было обращений ко всем историческим данным.

Это только часть возможностей, которые предоставляют современные СУБД. Повысить скорость извлечения информации из базы данных можно и десятком других способов: рациональное индексирование, построение планов запросов, параллельная обработка SQL запросов, применение кластеров, подготовка анализируемых данных при помощи хранимых процедур и триггеров на стороне сервера БД и т.п. Причем многие из этих механизмов можно использовать с применением не только "тяжелых" СУБД, но и бесплатных баз данных.

Комбинирование моделей

Возможности повышения скорости не сводятся только к оптимизации работы базы данных, многое можно сделать при помощи комбинирования различных моделей. Известно, что скорость обработки существенно связана со сложностью используемого математического аппарата. Чем более простые механизмы анализа используются, тем быстрее данные анализируются.

Возможно построение сценария обработки данных таким образом, чтобы данные "прогонялись" через сито моделей. Тут применяется простая идея: не тратить время на обработку того, что можно не анализировать.

Вначале используются наиболее простые алгоритмы. Часть данных, которые можно обработать при помощи таких алгоритмов и которые бессмысленно обрабатывать с использованием более сложных методов, анализируется и исключается из дальнейшей обработки. Оставшиеся данные передаются на следующий этап обработки, где используются более сложные алгоритмы, и так далее по цепочке. На последнем узле сценария обработки применяются самые сложные алгоритмы, но объем анализируемых данных во много раз меньше первоначальной выборки. В результате общее время, необходимое для обработки всех данных, уменьшается на порядки.

Приведем практический пример использования этого подхода. При решении задачи прогнозирования спроса первоначально рекомендуется провести XYZ-анализ, который позволяет определить, насколько стабилен спрос на различные товары. Товары группы X продаются достаточно стабильно, поэтому применение к ним алгоритмов прогнозирования позволяет получить качественный прогноз. Товары группы Y продаются менее стабильно, возможно для них стоит строить модели не для каждого артикула, а для группы, это позволяет сгладить временной ряд и обеспечить работу алгоритма прогнозирования. Товары группы Z продаются хаотично, поэтому для них вообще не стоит строить прогностические модели, потребность в них нужно рассчитывать на основе простых формул, например, среднемесячных продаж.

По статистике около 70 % ассортимента составляют товары группы Z. Еще около 25 % - товары группы Y и только примерно 5 % - товары группы X. Таким образом, построение и применение сложных моделей актуально максимум для 30 % товаров. Поэтому применение описанного выше подхода позволит сократить время на анализ и прогнозирование в 5-10 раз.

Параллельная обработка

Еще одной эффективной стратегией обработки больших объемов данных является разбиение данных на сегменты и построение моделей для каждого сегмента по отдельности, с дальнейшим объединением результатов. Чаще всего в больших объемах данных можно выделить несколько отличающихся друг от друга подмножеств. Это могут быть, например, группы клиентов, товаров, которые ведут себя схожим образом и для которых целесообразно строить одну модель.

В этом случае вместо построения одной сложной модели для всех можно строить несколько простых для каждого сегмента. Подобный подход позволяет повысить скорость анализа и снизить требования к памяти благодаря обработке меньших объемов данных в один проход. Кроме того, в этом случае аналитическую обработку можно распараллелить, что тоже положительно сказывается на затраченном времени. К тому же модели для каждого сегмента могут строить различные аналитики.

Помимо повышения скорости этот подход имеет и еще одно важное преимущество – несколько относительно простых моделей по отдельности легче создавать и поддерживать, чем одну большую. Можно запускать модели поэтапно, получая таким образом первые результаты в максимально сжатые сроки.

Репрезентативные выборки

При наличии больших объемов данных можно использовать для построения модели не всю информацию, а некоторое подмножество – репрезентативную выборку. Корректным образом подготовленная репрезентативная выборка содержит в себе информацию, необходимую для построения качественной модели.

Процесс аналитической обработки делится на 2 части: построение модели и применение построенной модели к новым данным. Построение сложной модели – ресурсоемкий процесс. В зависимости от применяемого алгоритма данные кэшируются, сканируются тысячи раз, рассчитывается множество вспомогательных параметров и т.п. Применение же уже построенной модели к новым данным требует ресурсов в десятки и сотни раз меньше. Очень часто это сводится к вычислению нескольких простых функций.

Таким образом, если модель будет строиться на относительно небольших множествах и применяться в дальнейшем ко всему набору данных, то время получения результата сократится на порядки по сравнению с попыткой полностью переработать весь имеющийся набор данных.

Для получения репрезентативных выборок существуют специальные методы, например, сэмплинг. Их применение позволяет повышать скорость аналитической обработки, не жертвуя качеством анализа.

Резюме

Описанные подходы – это только небольшая часть методов, которые позволяют анализировать огромные объемы данных. Существуют и другие способы, например, применение специальных масштабируемых алгоритмов, иерархических моделей, обучение окнами и прочее.

Анализ огромных баз данных – это нетривиальная задача, которая в большинстве случаев не решается "в лоб", однако современные базы данных и аналитические платформы предлагают множество методов решения этой задачи. При разумном их применении системы способны перерабатывать терабайты данных с приемлемой скоростью.