БОЛЬШИЕ ДАННЫЕ
Больши́е да́нные (англ. big data, [ˈbɪɡ ˈdeɪtə]) — обозначение структурированных и неструктурированных данных огромных объёмов и значительного многообразия, эффективно обрабатываемых горизонтально масштабируемыми программными инструментами, появившимися в конце 2000-х годов и альтернативных традиционным системам управления базами данных и решениям класса Business Intelligence.
В широком смысле о «больших данных» говорят как о социально-экономическом феномене, связанном с появлением технологических возможностей анализировать огромные массивы данных, в некоторых проблемных областях — весь мировой объём данных, и вытекающих из этого трансформационных последствий.
В качестве определяющих характеристик для больших данных традиционно выделяют «три V»: объём (англ. volume, в смысле величины физического объёма), скорость (velocity в смыслах как скорости прироста, так и необходимости высокоскоростной обработки и получения результатов), многообразие (variety, в смысле возможности одновременной обработки различных типов структурированных и полуструктурированных данных); в дальнейшем возникли различные вариации и интерпретации этого признака.
С точки зрения информационных технологий, в совокупность подходов и инструментов изначально включались средства массово-параллельной обработки неопределённо структурированных данных, прежде всего, системами управления базами данных категории NoSQL, алгоритмами MapReduce и реализующими их программными каркасами и библиотеками проекта Hadoop. В дальнейшем к серии технологий больших данных стали относить разнообразные информационно-технологические решения, в той или иной степени обеспечивающие сходные по характеристикам возможности по обработке сверхбольших массивов данных.
VVV
Набор признаков VVV (volume, velocity, variety) изначально выработан Meta Group в 2001 году вне контекста представлений о больших данных как об определённой серии информационно-технологических методов и инструментов, в нём, в связи с ростом популярности концепции центрального хранилища данных для организаций, отмечалась равнозначимость проблематик управления данными по всем трём аспектам. В дальнейшем появились интерпретации с «четырьмя V» (добавлялась veracity — достоверность, использовалась в рекламных материалах IBM), «пятью V» (в этом варианте прибавляли viability — жизнеспособность, и value — ценность), и даже «семью V» (кроме всего, добавляли также variability — переменчивость, и visualization). IDC интерпретирует «четвёртое V» как value c точки зрения важности экономической целесообразности обработки соответствующих объёмов в соответствующих условиях, что отражено также и в определении больших данных от IDC. Во всех случаях в этих признаках подчёркивается, что определяющей характеристикой для больших данных является не только их физический объём, но другие категории, существенные для представления о сложности задачи обработки и анализа данных.
Источники
Классическими источниками больших данных признаются интернет вещей и социальные медиа, считается также, что большие данные могут происходить из внутренней информации предприятий и организаций (генерируемой в информационных средах, но ранее не сохранявшейся и не анализировавшейся), из сфер медицины и биоинформатики, из астрономических наблюдений.
В качестве примеров источников возникновения больших данных приводятся непрерывно поступающие данные с измерительных устройств, события от радиочастотных идентификаторов, потоки сообщений из социальных сетей, метеорологические данные, данные дистанционного зондирования Земли, потоки данных о местонахождении абонентов сетей сотовой связи, устройств аудио- и видеорегистрации. Ожидается, что развитие и начало широкого использования этих источников инициирует проникновение технологий больших данных как в научно-исследовательскую деятельность, так и в коммерческий сектор и сферу государственного управления.
Однако есть устоявшееся мнение, что большие данные — это совокупность технологий, которые призваны совершать три операции. Во-первых, обрабатывать бо́льшие по сравнению со «стандартными» сценариями объемы данных. Во-вторых, уметь работать с быстро поступающими данными в очень больших объемах. То есть данных не просто много, а их постоянно становится все больше и больше. В-третьих, они должны уметь работать со структурированными и плохо структурированными данными параллельно в разных аспектах. Большие данные предполагают, что на вход алгоритмы получают поток не всегда структурированной информации и что из него можно извлечь больше чем одну идею.
Типичный пример больших данных — это информация, поступающая с различных физических экспериментальных установок — например, с Большого адронного коллайдера, который производит огромное количество данных и делает это постоянно. Установка непрерывно выдает большие объемы данных, а ученые с их помощью решают параллельно множество задач.
Появление больших данных в публичном пространстве было связано с тем, что эти данные затронули практически всех людей, а не только научное сообщество, где подобные задачи решаются давно. В публичную сферу технологии Big Data вышли, когда речь стала идти о вполне конкретном числе — числе жителей планеты. 7 миллиардов, собирающихся в социальных сетях и других проектах, которые агрегируют людей. YouTube, Facebook, ВКонтакте, где количество людей измеряется миллиардами, а количество операций, которые они совершают одновременно, огромно. Поток данных в этом случае — это пользовательские действия. Например, данные того же хостинга YouTube, которые переливаются по сети в обе стороны. Под обработкой понимается не только интерпретация, но и возможность правильно обработать каждое из этих действий, то есть поместить его в нужное место и сделать так, чтобы эти данные каждому пользователю были доступны быстро, поскольку социальные сети не терпят ожидания.
Многое из того, что касается больших данных, подходов, которые используются для их анализа, на самом деле существует довольно давно. Например, обработка изображений с камер наблюдения, когда мы говорим не об одной картинке, а о потоке данных. Или навигация роботов. Все это существует десятки лет, просто сейчас задачи по обработке данных затронули гораздо большее количество людей и идей.
Многие разработчики привыкли работать со статическими объектами и мыслить категориями состояний. В больших данных парадигма другая. Ты должен уметь работать с непрекращающимся потоком данных, и это интересная задача. Она затрагивает все больше и больше областей.
В нашей жизни все больше аппаратных средств и программ начинают генерировать большое количество данных — например, «интернет вещей».
Вещи уже сейчас генерируют огромные потоки информации. Полицейская система «Поток» отправляет со всех камер информацию и позволяет находить машины по этим данным. Все больше входят в моду фитнес-браслеты, GPS-трекеры и другие вещи, обслуживающие задачи человека и бизнеса.
Департамент информатизации Москвы набирает большое количество аналитиков данных, потому что статистики по людям накапливается очень много и она многокритериальная (то есть о каждом человеке, о каждой группе людей собрана статистика по очень большому количеству критериев). В этих данных надо находить закономерности и тенденции. Для таких задач необходимы математики с IT-образованием. Потому что в конечном итоге данные хранятся в структурированных СУБД, и надо уметь к ним обращаться и получать информацию.
Раньше мы не рассматривали большие данные как задачу по той простой причине, что не было места для их хранения и не было сетей для их передачи. Когда эти возможности появились, данные тут же заполнили собой весь предоставленный им объем. Но как бы ни расширяли пропускную способность и способность к хранению данных, всегда найдутся источники, допустим, физические эксперименты, эксперименты по моделированию обтекаемости крыла, которые будут продуцировать информации больше, чем мы можем передать. По закону Мура, производительность современных параллельных вычислительных систем стабильно возрастает, растут и скорости сетей передачи данных. Однако данные нужно уметь быстро сохранять и извлекать с носителя (жесткого диска и других видов памяти), и это еще одна задача в обработке больших данных.