Spark GraphX實戰

Spark GraphX實戰 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[美] Michael,S.,Malak(邁剋爾,S.,馬拉剋) ... 著,時金魁 譯
圖書標籤:
  • GraphX
  • Spark
  • 圖計算
  • 數據分析
  • 大數據
  • Scala
  • 算法
  • 機器學習
  • 社交網絡
  • 圖數據庫
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齣版社: 電子工業齣版社
ISBN:9787121310430
版次:1
商品編碼:12155312
品牌:Broadview
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2017-03-01
用紙:膠版紙
頁數:300
字數:355000
正文語種:中文

具體描述

産品特色

編輯推薦

適讀人群 :本書麵嚮對圖計算感興趣的讀者,旨在幫助讀者掌握Spark GraphX的相關知識及其應用。

√ 描繪瞭圖計算應用場景,用實例教你如何交互式使用GraphX

√ 清晰介紹如何從常規數據構建大圖及用圖算法和圖架構解決問題

√ 瞭解用於增強應用的圖技術及如何將機器學習算法應用於圖數據

√ GraphX API|為大圖開發圖算法|用於圖的機器學習算法|圖的可視化


內容簡介

  本書是一本Spark GraphX入門書籍。前5章為基礎內容,即使讀者對Spark、GraphX、Scala不熟悉,也能快速上手;後5章為圖計算進階,主要是圖算法和機器學習算法的相關內容。專門講圖計算的書很少,本書在第2、3、4章介紹瞭圖的基礎知識、GraphX基礎知識、GraphX內置的圖算法。第6章到第10章,主要介紹瞭GraphX之外的圖算法、機器學習、圖工具、GraphX監控和優化、GraphX的能力增強等實用技能。第9章和第10章主要介紹性能調優和監控,主要麵嚮生産環境,有不少可以藉鑒的技巧。

  本書麵嚮對圖計算感興趣的讀者,旨在幫助讀者掌握Spark GraphX的相關知識及其應用。


作者簡介

  書作譯者文字水平較高,行文流暢,且工作在編程第一綫,擁有紮實的理論基礎和實踐經驗,相信會為讀者奉上一本質量上乘的圖書。


  Michael Malak一直從事軟件開發工作,自 2013年年初以來他一直用 Spark為財富 200強的公司做開發工作,經常進行演示和分享,特彆是在科羅拉多州他住的丹佛 /博爾德地區。他的個人技術博客的地址是 http://technicaltidbit.com。


  Robin East在一些大型企業曾擔任過 15年以上的顧問,在金融、政府、醫療保健和公共事業領域提供大數據和智能解決方案。他是 Worldpay的數據科學傢,幫助公司實現把數據用於核心業務上。可以在這裏看到他在 Spark、GraphX和機器學習方麵的作品: https://mlspeed.wordpress.com。


目錄

目錄

序言 ...............XI

緻謝 .............XIII

關於本書 ..... XIV

關於封麵插圖................................. XVIII

第1部分 Spark和圖
1 兩項重要的技術:Spark和圖 ........ 3

1.1 Spark:超越Hadoop MapReduce ... 4

1.1.1 模糊的大數據定義 ............. 6

1.1.2 Hadoop:Spark之前的世界 ................................... 6

1.1.3 Spark:內存中的 MapReduce處理 ....................... 7

1.2 圖:挖掘關係中的含義 ................. 9

1.2.1 圖的應用 ........................... 11

1.2.2 圖數據的類型 ................... 12

1.2.3 普通的關係型數據庫在圖方麵的不足 ................ 14

1.3 把快如閃電的圖處理放到一起:Spark GraphX ............. 14

1.3.1 圖的屬性:增加豐富性 ... 15

1.3.2 圖的分區:當圖變為大數據集時 ........................ 17

1.3.3 GraphX允許選擇:圖並行還是數據並行 .......... 19

1.3.4 GraphX支持的各種數據處理方式 ...................... 19

1.3.5 GraphX與其他圖係統 ..... 21

1.3.6 圖存儲:分布式文件存儲與圖數據庫 ................ 23

1.4 小結 .......... 23

2 GraphX快速入門 .......................... 24

2.1 準備開始並準備數據 ................... 24

2.2 用Spark Shell做GraphX交互式查詢 ................................. 26

2.3 PageRank算法示例 ....................... 29

2.4 小結 .......... 31

3 基礎知識.. 32

3.1 Scala―Spark的原生編程語言 . 33

3.1.1 Scala的理念:簡潔和錶現力 .............................. 33

3.1.2 函數式編程 ....................... 34

3.1.3 類型推斷 ........................... 38

3.1.4 類的聲明 ........................... 39

3.1.5 map和 reduce ................... 41

3.1.6 一切皆是“函數” ............. 42

3.1.7 與 Java的互操作性 .......... 44

3.2 Spark ......... 44

3.2.1 分布式內存數據: RDD .. 44

3.2.2 延遲求值 ........................... 47

3.2.3 集群要求和術語解釋 ....... 49

3.2.4 序列化 ............................... 50

3.2.5 常用的 RDD操作 ............ 50

3.2.6 Spark和 SBT初步 ........... 54

3.3 圖術語解釋 ................................... 55

3.3.1 基礎 ................................... 55

3.3.2 RDF圖和屬性圖 .............. 58

3.3.3 鄰接矩陣 ........................... 59

3.3.4 圖查詢係統 ....................... 59

3.4 小結 .......... 60

第2部分 連接頂點
4 GraphX 基礎 ............................... 65

4.1 頂點對象與邊對象 ....................... 65

4.2 mapping操作 ................................. 71

4.2.1 簡單的圖轉換 ................... 71

4.2.2 Map/Reduce ...................... 73

4.2.3 迭代的 Map/Reduce ......... 77

4.3 序列化/反序列化 .......................... 79

4.3.1 讀 /寫二進製格式的數據 79

4.3.2 JSON格式 ........................ 81

4.3.3 Gephi可視化軟件的 GEXF格式 ......................... 85

4.4 圖生成 ...... 86

4.4.1 確定的圖 ........................... 86

4.4.2 隨機圖 ............................... 88

4.5 Pregel API . 90

4.6 小結 .......... 96

5 內置圖算法 ................................... 97

5.1 找齣重要的圖節點:網頁排名 ... 98

5.1.1 PageRank算法解釋 .......... 98

5.1.2 在 GraphX中使用 PageRank ................................ 99

5.1.3 個性化的 PageRank ........ 102

5.2 衡量連通性:三角形數 ............. 103

5.2.1 三角形關係的用法 ......... 103

5.2.2 Slashdot朋友和反對者的用戶關係示例 ........... 104

5.3 查找最少的跳躍:最短路徑 ..... 106

5.4 找到孤島人群:連通組件 ......... 107

5.4.1 預測社交圈子 ................. 108

5.5 受歡迎的迴饋:增強連通組件 . 114

5.6 社區發現算法:標簽傳播 ......... 115

5.7 小結 ........ 117

6 其他有用的圖算法 .......................118

6.1 你自己的GPS:有權值的最短路徑 ............................... 119

6.2 旅行推銷員問題:貪心算法 ..... 124

6.3 路徑規劃工具:最小生成樹 ..... 127

6.3.1 基於 Word2Vec的推導分類法和最小生成樹 ... 131

6.4 小結 ........ 135

7 機器學習 136

7.1 監督、無監督、半監督學習 ..... 137

7.2 影片推薦: SVDPlusPlus........... 139

7.2.1 公式解釋 ......................... 146

7.3 在MLlib中使用GraphX .............. 146

7.3.1 主題聚類:隱含狄利剋雷分布 .......................... 147

7.3.2 垃圾信息檢測: LogisticRegressionWithSGD ... 156

7.3.3 使用冪迭代聚類進行圖像分割(計算機視覺) 160

7.4 窮人(簡化版)的訓練數據:基於圖的半監督學習 .. 165

7.4.1 K近鄰圖構建 ................. 168

7.4.2 半監督學習標簽傳播算法 .................................. 175

7.5 小結 ........ 180

第3部分 更多內容
8 缺失的算法 ................................. 183

8.1 缺失的基本圖操作 ..................... 184

8.1.1 通用意義上的子圖 ......... 184

8.1.2 圖閤並 ............................. 185

8.2 讀取RDF圖文件 .......................... 189

8.2.1 頂點匹配以及圖構建 ..... 189

8.2.2 使用 IndexedRDD和 RDD HashMap來提升性能................................. 191

8.3 窮人(簡化版)的圖同構:找到Wikipedia缺失的信息 ................................... 197

8.4 全局聚類係數:連通性比較 ..... 202

8.5 小結 ........ 205

9 性能和監控 ................................. 207

9.1 監控Spark應用 ............................ 208

9.1.1 Spark如何運行應用 ...... 208

9.1.2 用 Spark監控來瞭解你的應用的運行時信息 .. 211

9.1.3 history server ................... 221

9.2 Spark配置 .................................... 223

9.2.1 充分利用全部 CPU資源 .................................... 226

9.3 Spark性能調優 ............................ 227

9.3.1 用緩存和持久化來加速 Spark ........................... 227

9.3.2 checkpointing .................. 230

9.3.3 通過序列化降低內存壓力 .................................. 232

9.4 圖分區 .... 233

9.5 小結 ........ 235

10 更多語言以及工具 .................... 237

10.1 在GraphX中使用除Scala外的其他語言 ....................... 238

10.1.1 在 GraphX中使用 Java 7 ................................ 238

10.1.2 在 GraphX中使用 Java 8 ................................ 245

10.1.3 未來 GraphX是否會支持 Python或者 R ...... 245

10.2 其他可視化工具:Apache Zeppelin 和 d3.js ............... 245

10.3 類似一個數據庫:Spark Job Server ............................. 248

10.3.1 示例:查詢 Slashdot好友的分離程度 .......... 250

10.3.2 更多使用 Spark Job Server的例子 ................. 253

10.4 通過GraphFrames在Spark的圖上使用SQL .................. 254

10.4.1 GraphFrames和 GraphX的互操作性 ............ 255

10.4.2 使用 SQL進行便捷、高性能的操作............. 257

10.4.3 使用 Cypher語言的子集來進行頂點搜索 .... 258

10.4.4 稍微復雜一些的 YAGO圖同構搜索 ............. 260

10.5 小結 ...... 264

附錄A 安裝Spark ........................... 266

附錄B Gephi可視化軟件 ................ 271

附錄C 更多資源 ............................. 275

附錄D 本書中的Scala小貼士 ......... 278

前言/序言

  序言
  圖(Graph)是什麼?圖是由邊和頂點組成的,不是由坐標軸和刻度構成的。在 Spark中是如何使用圖的?這就是本書將要迴答的問題。
  常常說,“圖可以做任何事情”,或者“有很多不同的事情可以用圖來實現”。當然瞭,這兩種說法等於什麼也沒說。所以在本書中我們展示瞭一些具體的、實際的圖應用,以及探討如何用 Spark GraphX實現這些圖應用。
  本書中有許多專業術語:大數據、 Hadoop、Spark、圖、機器學習、 Scala和函數式編程,這些內容本書都會一一講解。本書會涉及技術的高級部分,但不會涉及編程能力的每個方麵,如 Java編程。
  下圖是 Google在趨勢上的統計,展示瞭這些專業術語在 2016年之前的受歡迎程度。
  Big Data
  Hadoop
  Machine learning
  Apache Spark Edges and vertices
  2005 2007 2009 2011 2013 2015
  注意,通常用 Spark和圖作為規範的通用術語,而不是 Apache Spark和 Edges and vertices,趨勢上後者已明顯被取代。機器學習和圖,在計算機科學中有悠久的曆史,現在作為主流的大數據技術,在商業領域又引起瞭新的潮流。如果你在學校學習過這些技術的理論知識,那麼現在準備實踐一下這些技術吧。
  許多我們正在或曾經工作過的公司,已經把 Spark用在生産環境中瞭,盡管不一定用瞭 GraphX。當嘗試用 GraphX做一些圖解決方案的原型時,會很方便。如果你已經有瞭一個 Spark集群或者決定用雲平颱上的 Spark集群(例如 Databricks或 Amazon),那麼無須重新搭建一個新的特定於圖計算的集群,並且你可以在 GraphX API中使用已有的 Spark技能。現在越來越多的圖應用為大傢所熟知,從根據 Twitter數據發掘齣恐怖分子網絡到根據信用卡交易數據發現欺詐行為, GraphX已成為一個快速嘗試這些圖算法場景的易於使用的平颱。
  本書有兩個明確目標:一是全麵覆蓋 Spark GraphX的方方麵麵;二是以讀者在前麵提到的大數據和圖計算方麵沒有任何專業知識為假定前提。寫這本書最大的挑戰是要有許多技術儲備,特彆是 Spark、Scala和圖;瞭解大量的 GraphX API以及圖的不同用法也是不小的挑戰。麵對這種情形,本書就需要與其他技術書籍略有不同:首先要花點時間入門,前 5章主要講解的就是基礎內容;本書還有大量有趣的實例,可以跟著一步步練習。本書中涉及的其他技術,讀者需要另做學習,本書將努力做到讓讀者並不需要有過多背景知識和經驗,就可以淺顯易懂地瞭解圖所能解決的問題。
  緻謝
  感謝 Manning齣版社許多工作人員對本書齣版所做的努力,特彆需要感謝三個人,他們的諸多指導使本書可以較好地完成。 Marina Michaels,我們的開發編輯,從一開始就指齣有些章節有很大的技術問題,這些問題大都是 Spark和圖計算的新問題。Michael Roberts,我們的技術開發編輯,在本書的製作過程中,與 Marina一樣,他給齣瞭大量的建議。 Antonio Magnaghi,我們的技術校對,不但對本書的示例代碼進行瞭嚴謹的核對,還編輯校對瞭本書的文本內容。
  同時也感謝本書草稿時期給齣諸多有價值建議的讀者,他們是 Andy Petrella, Brent Foust,Charles Feduke,Gaurav Bhardwaj,Jason Kolter,Justin Fister,Michael Bright,Paul-Michael Sorhaindo,Rodrigo Abreu,Romi Kuntsman,Sumit Pal, Vincent Liard。
  作者 Michael Malak感謝妻子和孩子在這幾個月寫作期間給予的耐心支持。
  作者 Robin East感謝妻子和兩個兒子,他們容忍和支持瞭作者長時間的寫作以及在樓上偶爾消失。
  關於本書
  通過學習本書,希望能降低難懂的圖學習門檻,瞭解如何在市場份額最大的分布式計算框架 Apache Spark中開發圖應用。
  本書的讀者對象
  我們假定本書的讀者並不熟悉 Spark、Scala和圖相關的知識,本書會快速學習前麵提到的這些知識,會特彆側重於 Scala。在第 3章有 Scala的簡要介紹,全書中隻要齣現新的 Scala知識點都會有 Scala小貼士做詳細介紹(完整的列錶見附錄 D)。實際上,本書通過第 3章、Scala小貼士和附錄對 Scala做瞭較全麵的介紹。
  另外,雖然在大學的圖論課程中數學證明很常見,但本書完全不做數學證明。本書的目標是圖算法和圖應用,有時會應需介紹圖相關的術語。
  本書使用的是 Spark/GraphX 1.6版本。
  我們假定讀者在 Java語言編程方麵有一些經驗,而在圖方麵要求不多,但通過書中插圖能自然地知道這些圖應用。
  本書的內容組織
  本書分為 3個部分。第 1部分有 3章,主要介紹使用 Spark GraphX的準備知識。第 2部分有 4章,主要介紹如何使用 GraphX。第 3部分有 3章,主要介紹 GraphX的進階知識。也可以將本書分為兩部分,前 5章為準備知識和 GraphX的基本 API,後 5章為 GraphX應用。
  下麵是各章的內容提要。
  . 第 1章介紹瞭什麼是大數據、 Spark和圖, Spark GraphX如何處理數據流。第 1章是一本迷你書,篇幅不長但內容涉及麵較廣。
  . 第 2章簡單示範瞭如何使用 GraphX,無須具有 GraphX經驗。
  . 第 3章介紹瞭 Spark、Scala和圖的基礎知識。
  . 第 4章介紹瞭 Spark GraphX的基礎操作,以及如何使用 GraphX的兩個主要算法: Map/Reduce和 Pregel。
  . 第 5章演示瞭如何使用 GraphX的諸多內置算法。
  . 第 6章介紹瞭 GraphX API之外的內容,即 20世紀中期經典的圖算法,並用 GraphX實現瞭這些算法。
  . 第 7章重點講機器學習。機器學習的內容本身就夠講一本書的,這裏沒有講解太多機器學習的基礎知識和經驗,而是直接介紹監督學習、無監督學習和半監督學習的高級實例。
  . 第 8章展示瞭 GraphX如何完成一些自定義操作,有可能會構建一個圖處理庫:讀 RDF文件、圖的閤並、圖查找和計算全局聚類係數。
  . 第 9章介紹瞭如何監控性能以及查看正在執行的 GraphX應用程序,如何利用緩存、checkpointing和序列化調優做性能調優。
  . 第 10章介紹瞭在 GraphX中如何使用 Scala之外的語言(強烈建議不要這麼做),以及如何使用一些工具來補充 GraphX的不足。展示瞭用 GraphX在 Apache Zeppelin的交互式命令行 notebook上對圖進行可視化。第三方的工具 Spark JobServer可以讓 GraphX從單純的批處理係統轉變成一個在綫圖數據庫。最後,介紹瞭 Github上的一個項目—GraphFrames(GraphX的開發者開發的),它用 Spark SQL DataFrames而非 RDD提供瞭一種方便和高性能的圖查詢方式。
  另外,本書包含 4個附錄。附錄 A介紹瞭 Spark的安裝方法,附錄 B簡要介紹瞭 Gephi可視化軟件,附錄 C包含關於 GraphX的在綫資料以及如何跟上社區最新進展,附錄 D中列齣瞭本書中的 Scala小貼士。如果你在 Spark、Scala或圖方麵是新手,通過前 5章的閱讀,能力可以得到提升。然後,就可以選擇性地閱讀後麵 5章的內容瞭。如果你對 Spark、Scala和圖的知識已經比較精通,但對 GraphX還不熟悉,那麼可以跳過前 3章甚至前 5章的內容直接閱讀後麵的內容。
  關於本書中的代碼
  本書中的源代碼可以在博文視點官方網站上下載,地址為 https:// www. broadview.com.cn。這本書中的大部分代碼是可以在交互式的 Spark Shell中執行的。從技術上來講, Scala擴展是一個誤稱,因為這些文件不能用 scalac編譯器進行編譯。要想讓這些實例代碼方便地編譯和執行,可以用 Maven的 pom.xml或 SBT的 .sbt文件完成。本書中的源代碼實例,有帶編號的列錶,也有普通的文本,這兩類源代碼都用瞭等寬字體以便與普通的正文區分開來。
  一般情況下,源碼都會被格式化,我們添加瞭換行符,也修改瞭縮進以便適應本書的頁麵大小,甚至在代碼清單中添加瞭續行符( .)。另外,如果正文中對代碼有解釋,源碼中的注釋會被刪掉。代碼注釋會附帶許多列錶,以突齣重要的概念。
  本書的示例代碼也可以從如上的齣版社網站上下載。
  關於作者
  Michael Malak一直從事軟件開發工作,自 2013年年初以來他一直用 Spark為財富 200強的公司做開發工作,經常進行演示和分享,特彆是在科羅拉多州他住的丹佛 /博爾德地區。他的個人技術博客的地址是 http://technicaltidbit.com。
  Robin East在一些大型企業曾擔任過 15年以上的顧問,在金融、政府、醫療保健和公共事業領域提供大數據和智能解決方案。他是 Worldpay的數據科學傢,幫助公司實現把數據用於核心業務上。可以在這裏看到他在 Spark、GraphX和機器學習方麵的作品: https://mlspeed.wordpress.com。
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《大數據圖計算與分析:原理、技術與應用》 一、 內容概述 本書深度剖析瞭大數據背景下的圖計算與分析技術,旨在為讀者提供一個全麵、係統且實用的學習框架。內容涵蓋瞭圖數據模型、圖算法原理、分布式圖計算框架的選擇與實踐,以及圖計算在實際業務場景中的應用落地。本書不僅關注理論的嚴謹性,更注重技術的落地性,通過豐富的案例和代碼示例,引導讀者掌握圖計算的核心技能。 第一部分:大數據圖計算基礎 第一章:圖的本質與數據錶示 1.1 圖的起源與演進 從數學上的圖論概念起源,到網絡科學的興起,再到互聯網、社交網絡、知識圖譜等現實世界中圖結構的普遍存在,迴顧圖概念在不同領域的發展曆程。 探討圖數據在信息技術領域扮演的關鍵角色,以及其在描述關係、連接實體方麵的獨特優勢。 1.2 圖的基本概念與術語 詳細介紹節點(頂點)、邊(關係)、度、路徑、連通分量、子圖、同構等圖論中的基本概念。 區分有嚮圖與無嚮圖、加權圖與非加權圖、簡單圖與多重圖等不同類型的圖。 介紹圖錶示的常用術語,如鄰接矩陣、鄰接錶、逆鄰接錶等,並分析它們的優劣及適用場景。 1.3 圖數據的存儲與組織 探討圖數據在不同存儲係統中的錶現形式,包括關係型數據庫中的圖錶示(如屬性圖的嵌套模型)、NoSQL數據庫(鍵值存儲、文檔數據庫、列族數據庫)的圖存儲策略。 深入介紹專門的圖數據庫(如Neo4j、JanusGraph、Nebula Graph)的存儲模型、數據模型(如屬性圖模型Property Graph Model)及其設計理念。 分析不同存儲方式在讀寫性能、擴展性、查詢復雜度等方麵的權衡。 1.4 圖數據分析的挑戰與機遇 闡述大數據環境下圖數據分析所麵臨的挑戰,如數據規模巨大、結構復雜、關係稠密、計算密集型任務等。 分析圖計算在解決傳統數據分析方法難以處理的問題中的機遇,如社區發現、路徑查找、中心性分析、鏈接預測等。 展望圖計算在未來大數據分析中的重要地位和發展趨勢。 第二章:核心圖算法原理與應用 2.1 節點度中心性與影響力分析 詳細介紹度中心性(Degree Centrality)、接近中心性(Closeness Centrality)、介數中心性(Betweenness Centrality)等概念。 解釋這些指標如何量化節點在圖中的重要性,並闡述其在社交網絡分析、信息傳播、交通網絡優化等領域的應用。 舉例說明如何計算這些中心性指標,並分析其計算復雜度。 2.2 PageRank與鏈接分析 深入剖析PageRank算法的原理,包括其核心思想、迭代計算過程、阻尼因子(Damping Factor)的作用。 討論PageRank在網頁排名、推薦係統、學術論文引用分析等方麵的成功應用。 分析PageRank算法的變種及其在不同場景下的優化。 2.3 社區發現算法 介紹社區(Community)在圖結構中的定義,以及社區發現的重要意義。 深入講解基於模塊度(Modularity)的優化算法(如Louvain算法、Fast Newman算法),以及基於隨機遊走(Random Walk)的算法(如Label Propagation)。 探討社群發現算法在社交網絡分析、生物信息學、營銷細分等領域的應用。 2.4 路徑查找算法 迴顧經典的單源最短路徑算法,如Dijkstra算法,並分析其在有權圖中的應用。 介紹多源最短路徑算法,如Floyd-Warshall算法,並討論其在計算所有節點對之間最短路徑時的性能。 探討在社交網絡中查找“六度分隔”等路徑問題的實際意義。 2.5 鏈接預測與圖嵌入 解釋鏈接預測(Link Prediction)的目標,即預測未來可能齣現的連接。 介紹基於相似度的鏈接預測方法,如Jaccard係數、Adamic-Adar指數等。 引入圖嵌入(Graph Embedding)的概念,解釋如何將圖結構信息映射到低維嚮量空間。 探討圖嵌入技術在推薦係統、節點分類、關係抽取等方麵的應用。 第二部分:分布式圖計算框架與實踐 第三章:分布式圖計算模型與原理 3.1 頂點中心模型(Pregel Model) 詳細介紹Pregel模型的核心思想:將圖計算視為一係列“超步”(Supersteps)的迭代過程。 解釋頂點在超步中扮演的角色:接收消息(Messages)、發送消息、更新自身狀態(Value)以及是否繼續參與下一輪迭代(Halt)。 分析Pregel模型如何實現分布式計算,以及其在處理大規模圖數據時的優勢。 3.2 BSP(Bulk Synchronous Parallel)模型 介紹BSP模型作為一種更通用的並行計算模型,其同步階段(Superstep)和通信階段的劃分。 分析Pregel模型如何建立在BSP模型之上,以及BSP模型在其他並行計算任務中的應用。 討論BSP模型在處理不同類型計算任務時的靈活性。 3.3 分布式圖計算的挑戰 數據劃分與負載均衡: 如何將大型圖數據閤理地分布到多個計算節點上,並避免某些節點計算壓力過大。 通信開銷: 在分布式環境中,節點間通信的延遲和帶寬是性能瓶頸,討論如何優化通信模式。 故障容錯: 在大規模分布式係統中,節點故障是常態,如何保證計算的健壯性。 內存管理: 大規模圖數據往往無法完全加載到單個節點的內存中,如何進行有效的內存管理和磁盤I/O優化。 第四章:主流分布式圖計算框架詳解 4.1 Apache Giraph 介紹Giraph作為Apache Hadoop生態係統中最早的Pregel實現之一。 闡述Giraph的核心架構、API設計(Vertex、Message、Superstep)。 演示如何使用Giraph實現PageRank、BFS等經典圖算法。 討論Giraph在Hadoop集群上的部署與配置,以及其優缺點。 4.2 Apache GraphX(本章重點,但簡介不詳述具體內容,而是介紹其定位) (注意:本簡介不深入介紹GraphX的具體API和源碼,而是側重其在整個圖計算領域的定位和價值) GraphX是Apache Spark生態係統中的一個圖計算框架,它集成瞭圖處理和圖分析功能。GraphX將圖視為一個由頂點(Vertices)和邊(Edges)組成的RDD(Resilient Distributed Dataset),並提供瞭豐富的圖操作API。其核心優勢在於能夠與Spark的DataFrame和Spark SQL無縫集成,實現圖數據與其他結構化數據的統一處理。GraphX支持高效的圖構建、圖轉換、圖算法執行,以及提供用於圖分析的API。它旨在簡化大規模圖數據的處理和分析,支持多種圖計算算法,如PageRank、連通組件、最短路徑等。 4.3 更多分布式圖計算框架(簡述) GraphLab/Turi Create: 介紹其以數據並行和任務並行相結閤的圖計算模型,以及在機器學習領域的應用。 PowerGraph: 討論其數據驅動的圖計算模型,以及在超大規模圖上的性能錶現。 GNNs(圖神經網絡)框架: 簡述DGL、PyTorch Geometric等框架,以及它們在深度學習驅動的圖分析中的興起。 第五章:圖計算流程與性能優化 5.1 圖計算任務的規劃與設計 如何根據業務需求選擇閤適的圖數據模型和圖算法。 如何進行圖數據的預處理和清洗,以提高算法效率。 評估不同圖計算框架的適用性。 5.2 分布式圖計算的調優技巧 內存與磁盤I/O優化: 調整Spark的shuffle配置、使用本地存儲、優化數據序列化格式。 通信效率提升: 減少消息傳遞的次數和大小,閤理使用廣播變量。 數據傾斜處理: 識彆和解決數據傾斜問題,如對數據進行預聚閤或二次分區。 並行度與資源配置: 動態調整Spark作業的並行度,閤理分配CPU和內存資源。 5.3 容錯與監控 理解分布式圖計算框架的容錯機製(如Spark的RDD lineage)。 介紹如何通過Spark UI、日誌分析等手段監控作業運行狀態。 製定應對節點故障的策略。 第三部分:圖計算的實際應用 第六章:社交網絡分析與應用 6.1 好友推薦與關係發現 利用共同好友、興趣相似度等信息進行好友推薦。 通過社區發現算法識彆用戶群體,分析群體間的關係。 6.2 輿情分析與熱點追蹤 構建微博、論壇等用戶關係圖,分析信息傳播路徑。 利用PageRank等算法識彆意見領袖(KOL),追蹤熱點話題的傳播範圍和影響力。 6.3 欺詐檢測與安全防護 識彆虛假賬戶、惡意刷單等欺詐行為,通過圖結構分析異常模式。 在金融、電商等領域應用圖計算進行風險控製。 第七章:知識圖譜構建與應用 7.1 知識圖譜概述與構成 介紹知識圖譜(Knowledge Graph)的概念、三元組(Subject-Predicate-Object)錶示。 討論知識圖譜在現實世界信息整閤中的重要性。 7.2 知識圖譜的構建技術 從非結構化文本中抽取實體、關係,構建知識圖譜。 介紹知識融閤、衝突消解等技術。 圖計算在知識圖譜構建中的作用:如實體對齊、關係抽取等。 7.3 知識圖譜的應用場景 智能問答係統、搜索推薦、語義搜索。 金融風控、醫療診斷、智能製造等行業的知識圖譜應用。 第八章:其他領域的圖計算應用 8.1 推薦係統 構建用戶-物品圖、物品-物品圖,利用圖算法實現協同過濾、基於內容的推薦。 介紹圖嵌入在推薦係統中的應用。 8.2 交通與物流 構建道路網絡圖,進行最短路徑規劃、交通流量預測。 優化物流配送路綫,降低運輸成本。 8.3 生物信息學 分析蛋白質-蛋白質相互作用網絡、基因調控網絡。 利用圖算法進行疾病研究、藥物發現。 8.4 推薦係統 構建用戶-物品圖、物品-物品圖,利用圖算法實現協同過濾、基於內容的推薦。 介紹圖嵌入在推薦係統中的應用。 8.5 交通與物流 構建道路網絡圖,進行最短路徑規劃、交通流量預測。 優化物流配送路綫,降低運輸成本。 8.6 生物信息學 分析蛋白質-蛋白質相互作用網絡、基因調控網絡。 利用圖算法進行疾病研究、藥物發現。 四、 學習目標與讀者定位 本書適閤大數據工程師、數據科學傢、算法工程師、機器學習研究者,以及對圖計算和圖數據分析感興趣的技術人員。通過閱讀本書,讀者將能夠: 深刻理解圖數據的結構特性及其在現實世界中的普遍性。 掌握主流圖算法的原理,並能夠分析其適用場景。 熟悉分布式圖計算框架的設計理念和工作原理。 掌握使用主流圖計算框架進行實際圖數據分析的基本方法。 能夠針對具體業務問題,設計和實現圖計算解決方案。 瞭解圖計算在各行各業的廣泛應用,並能夠觸類旁通。 本書強調理論與實踐的結閤,通過豐富的代碼示例和案例分析,幫助讀者將所學知識轉化為解決實際問題的能力。 五、 學習方法建議 理論先行,實踐跟進: 先理解算法和框架的原理,再通過動手實踐加深理解。 由易到難,循序漸進: 從簡單的圖算法入手,逐步深入到復雜的分布式計算和應用場景。 結閤案例,舉一反三: 充分利用書中的案例,嘗試將其遷移到其他類似場景。 查閱文檔,深入探索: 鼓勵讀者結閤官方文檔,進一步探索框架的細節和高級功能。 參與社區,交流互助: 加入相關的技術社區,與其他學習者和開發者交流心得,解決遇到的問題。

用戶評價

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作為一名有著多年編程經驗的工程師,我對技術書籍的要求很高,不僅要求內容嚴謹,邏輯清晰,更希望能夠學到真正有價值的實踐經驗。最近我關注到一本名為《Spark GraphX實戰》的書,單看書名就讓我眼前一亮。我一直對圖計算在現代互聯網應用中的重要性深感認同,例如社交網絡的連接分析、知識圖譜的構建、甚至是金融領域的欺詐檢測,都離不開強大的圖計算能力。 Spark作為當前最流行的大數據處理框架,其GraphX組件無疑是圖計算領域的佼佼者。我期望這本書能夠深入淺齣地介紹GraphX的架構設計,講解其背後的原理,比如Pregel模型、圖的分布式存儲和計算方式等等。更重要的是,我非常期待書中能夠提供豐富多樣的實戰案例,涵蓋從基礎的圖算法實現,到更復雜的應用場景,比如利用GraphX進行PageRank計算、社區發現、最短路徑查找等。 我希望這本書能夠幫助我理解如何將實際業務場景中的數據轉化為圖模型,並利用GraphX高效地進行分析和挖掘。同時,我也希望能夠從中學習到一些性能調優的技巧,讓我的圖計算任務運行得更快、更穩定。如果這本書能夠做到這一點,那將是我在大數據領域的一筆寶貴財富。

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我是一名對數據科學和人工智能充滿熱情的學生,最近在學習的過程中,接觸到瞭圖計算這個概念。我瞭解到,圖數據結構在描述實體之間的關係方麵有著天然的優勢,而Spark GraphX作為Spark生態係統中專門用於圖計算的組件,自然引起瞭我的高度關注。我一直在尋找一本能夠係統地介紹GraphX的教材,希望能夠從基礎概念入手,逐步深入到實際應用層麵。 《Spark GraphX實戰》這本書的名字,讓我看到瞭學習GraphX的希望。我設想這本書會從圖的基本概念和錶示方法開始講起,然後詳細介紹GraphX的API設計,包括VertexRDD、EdgeRDD以及Graph類型,並解釋它們是如何在分布式環境下工作的。我特彆期待書中能夠提供一些經典的圖算法的實現示例,例如PageRank、Connected Components、Triangle Counting等,並通過這些示例來展示GraphX的強大功能和靈活性。 此外,我也希望這本書能夠引導我理解如何將實際問題抽象成圖模型,並利用GraphX來解決這些問題。比如,在社交網絡分析中如何找齣影響力最大的用戶,在推薦係統中如何構建用戶-物品圖進行個性化推薦等等。如果這本書能夠提供這樣的實踐指導,將對我理解和掌握圖計算技術有極大的幫助,為我未來的學習和研究打下堅實的基礎。

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最近我一直在探索大數據處理的各個方麵,而圖計算無疑是其中一個令人興奮且充滿潛力的領域。在接觸到Spark生態係統的時候,GraphX這個名字立刻引起瞭我的興趣。我瞭解到,GraphX是Spark提供的用於處理和分析圖結構數據的統一API,它能夠支持各種圖算法的實現,並且在大規模數據集上錶現齣卓越的性能。 我一直在尋找一本能夠真正將GraphX的理論與實踐相結閤的書籍。我希望這本書能夠不僅僅停留在理論概念的層麵,而是能夠通過詳實的代碼示例和項目案例,一步步帶領讀者掌握GraphX的核心技術。例如,我希望能夠學習到如何有效地構建和錶示圖數據,如何使用GraphX提供的API來實現各種圖算法,如PageRank、社區發現、最短路徑等,並且理解這些算法在實際應用中的價值。 更重要的是,我希望能從書中獲得關於如何優化GraphX性能的深入見解。在大規模圖計算中,性能是至關重要的考量因素。因此,我期待書中能夠講解一些關於數據 partitioning、computation reordering、以及memory management等方麵的優化技巧,讓我能夠寫齣更高效、更具擴展性的圖處理程序。這本書的齣現,讓我看到瞭解決這些問題的希望。

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對於一個長期從事數據分析和機器學習領域工作的我來說,如何有效地處理和分析節點與節點之間的復雜關係,一直是技術上的一大挑戰。近年來,圖計算的興起為解決這類問題提供瞭新的思路和強大的工具。在眾多圖計算框架中,Spark GraphX以其分布式計算能力和豐富的API,成為瞭我重點關注的對象。 我一直渴望找到一本能夠提供係統化、深入淺齣的GraphX實戰指南的書籍。我希望這本書能夠帶領我從GraphX的基礎概念入手,理解其核心組件,例如VertexRDD、EdgeRDD以及Graph的錶示方式。我更看重的是,這本書能否提供一係列貼閤實際業務場景的案例,讓我能夠理解如何將現實世界中的數據映射到圖模型中,並通過GraphX來解決具體的業務問題。 我非常期待書中能夠詳細講解如何實現一些經典的圖算法,例如PageRank、社區發現、最短路徑等,並深入分析這些算法的工作原理以及在不同場景下的應用。同時,我希望能夠從中學習到一些關於GraphX性能優化的策略,例如如何進行數據partitioning、如何選擇閤適的圖算法以及如何監控和調整作業執行過程。如果這本書能夠滿足這些期望,它將成為我在大數據圖計算領域的重要參考。

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這本書的封麵設計非常有吸引力,深邃的藍色背景搭配火焰般的橙色“Spark GraphX實戰”字樣,立刻就點燃瞭我對圖形處理和大數據分析的熱情。我是一名初涉大數據領域的開發者,對Spark生態係統的一些核心組件,特彆是GraphX,一直充滿好奇。我瞭解到GraphX是Spark中用於大規模圖計算的API,它能夠高效地處理和分析復雜的圖結構數據,這對於我目前正在研究的社交網絡分析、推薦係統構建等項目來說,簡直是雪中送炭。 我一直在尋找一本能夠係統性地講解GraphX理論基礎,並且提供大量實戰案例的書籍,能夠讓我從零開始,一步步掌握圖的錶示、算法實現以及性能優化等關鍵技術。這本書的名字正好契閤瞭我的需求,讓我覺得它能夠填補我在這一知識領域的空白。我相信通過閱讀這本書,我不僅能理解GraphX的核心概念,還能學會如何將這些概念應用到實際問題中,解決各種復雜的圖數據分析難題。

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剛好十個字你不要數瞭

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入門必用,很多實戰示例可以學習

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還可以,講的挺全的

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先買瞭,放在傢裏涼快涼快

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質量好,價格實惠,送貨快,下次繼續買

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入門必用,很多實戰示例可以學習

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最新的版本,材質也好,內容很好,不錯

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實戰係列的叢書,你懂的,內容棒棒的

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