徐恩立

摘 ?要：大數(shù)據(jù)是當今時代快速發(fā)展之下的必然產物，而數(shù)學和應用數(shù)學則是著重培養(yǎng)學生對于數(shù)學知識的實際應用能力，將數(shù)學和應用數(shù)學應用到大數(shù)據(jù)處理中，對于數(shù)學知識的實際應用和發(fā)揮以及提升數(shù)據(jù)的處理效率都有相當不錯的效果。該文從大數(shù)據(jù)著手分析，探討數(shù)學和應用數(shù)學在大數(shù)據(jù)中的應用。

關鍵詞：數(shù)學和應用數(shù)學 ?大數(shù)據(jù) ?應用

中圖分類號：TP31 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）12（c）-0248-02

1 ?大數(shù)據(jù)概述

大數(shù)據(jù)概念：大數(shù)據(jù)指的是不能在一定時間內用我們的常規(guī)軟件對其進行抓取、管理和處理，在各色各樣的數(shù)據(jù)中，快速地抓取到一些有較多價值的信息，適用于數(shù)據(jù)庫、計算機云計算等一些常見的存儲系統(tǒng)。隨著計算機網(wǎng)絡以及互聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展，對于社會的各個行業(yè)都起到了極大的促進作用，更是在多數(shù)行業(yè)中產生了大量的“生產數(shù)據(jù)”，比如在光學觀測、監(jiān)控技術、醫(yī)療等方面，更是產生了一個“無限數(shù)據(jù)”的說法。因為在大多數(shù)領域之中，由于數(shù)據(jù)本身的巨量性以及源源不斷，很大程度上造成了“數(shù)據(jù)災害”，于是在這種歷史發(fā)展環(huán)境之下，大數(shù)據(jù)這一概念逐漸被人們所重視。隨著它在各個行業(yè)中的作用不斷凸顯，終于也逐漸出現(xiàn)在人們的視野中，在新時代的大數(shù)據(jù)發(fā)展需求當中，建立全新的構架勢在必行，以此來滿足大規(guī)模數(shù)據(jù)的傳輸、儲存和分析。

特征：大數(shù)據(jù)具有4個特征：一是數(shù)據(jù)量巨大;二是數(shù)據(jù)的類型多樣化;三是數(shù)據(jù)處理的速度快;四是它的價值密度較低。

處理方式：一是采集。大數(shù)據(jù)的采集指的是利用多個不同的數(shù)據(jù)庫來接收從客戶端發(fā)過來的數(shù)據(jù)，用戶可以通過訪問數(shù)據(jù)庫來查詢這些數(shù)據(jù)。比如說電商就可以通過MySQL來將數(shù)據(jù)儲存起來，還有其他的一些數(shù)據(jù)庫如NoSQL等亦可以用于大數(shù)據(jù)的采集。在大數(shù)據(jù)的采集過程中，它的一大特點之一就是并發(fā)數(shù)較高，這是因為在同時可能有很多個用戶對其進行訪問，如淘寶購物和火車票的購買等，他們的并發(fā)量有時候甚至能高達數(shù)百萬，所以這就意味著需要采用更大的數(shù)據(jù)庫才能容納下如此龐大的數(shù)據(jù)。二是數(shù)據(jù)的導入和預處理。在采集端本身就已經有很多的數(shù)據(jù)，然而要想對如此大量的數(shù)據(jù)進行分析，仍是需要見這些數(shù)據(jù)導入到一個較為集中的大數(shù)據(jù)庫中，在導入過程中，還可以對這些數(shù)據(jù)進行一些清洗和預處理等操作。三是分析和統(tǒng)計。數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析就要用到分布式數(shù)據(jù)庫，利用分布式數(shù)據(jù)庫來進行存儲和匯總，只有這樣才能滿足客戶的需求。四是挖掘。挖掘和之前的分析統(tǒng)計的不同之處就在于在挖掘前就要首先設計好主題，主要表現(xiàn)為在計算機上進行一定的計算，進而起到一個預測的效果。較為典型的計算為Kmenas、SVM等，主要用到的工具有Hapdoop和Mahout等。這一過程的挑戰(zhàn)性比較大且比較復雜，一般是以單程線為主。

2 ?數(shù)學與應用數(shù)學的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 純數(shù)學專業(yè)

數(shù)學是一門理工學的基礎學科，不管是在過去還是在未來都會受到各類高校的高度重視，如國內北大清華等高校都開設了數(shù)學研究中心進而開展對純數(shù)學領域的研究。然而隨著時代的不斷進步，數(shù)學領域的研究和應用將會更加豐富，從牛頓的微積分發(fā)展到如今，數(shù)學專業(yè)的研究方向不斷擴展，但是隨著研究領域的不斷擴大以及數(shù)學專業(yè)的逐漸趨向于成熟，要想高屋建瓴已經十分困難。我國近幾十年的發(fā)展十分迅速，但是人均經濟發(fā)展還有極大的發(fā)展空間;由于受到經濟等方面的限制，我國的多數(shù)領域研究方向更加偏向于實際應用，這使得數(shù)學領域遭到較大的沖擊，純數(shù)學的應用被移向邊緣化?？傮w而言，數(shù)學專業(yè)在我國當前所有的專業(yè)中，地位并不十分有利。但是隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，對于數(shù)據(jù)的分析以及研究，數(shù)學專業(yè)能夠提供足夠的理論和方法支持，利用數(shù)學研究成果滿足大數(shù)據(jù)處理和相應的算法優(yōu)化，在未來的應用中未必不能實現(xiàn)，或許還能產生意想不到的效果。

2.2 數(shù)學與應用數(shù)學

數(shù)學與應用數(shù)學已經有原來的純數(shù)學上升到理論和方法的應用中，作為由數(shù)學衍生的學科，在復合類學科成為主流的背景下，發(fā)展更加受到業(yè)內人士的重視。比如北京大學就開設了信息科學、統(tǒng)計學以及計算機科學等應用數(shù)學的方向學科，而這些新的復合性較強的學科也不斷受到學界的追捧。數(shù)學與應用數(shù)學和傳統(tǒng)的純數(shù)學專業(yè)有所不同，不僅僅只是研究數(shù)學理論，而是上升到和實際應用相關的數(shù)學以及作為一種解決問題的工具，利用數(shù)學理論和方法解決理工科或者人文科學等方面存在的難題，并與其進行學科交叉研究。數(shù)學與應用數(shù)學主要的方向還是在計算機領域，而這個領域又包括傳統(tǒng)的信息學以及新興的大數(shù)據(jù)科學（大數(shù)據(jù)以及人工智能），隨著計算機技術的快速發(fā)展，數(shù)學與應用數(shù)學需要為這兩類學科提供基礎的理論知識，還要在大數(shù)據(jù)分析階段提供算法的優(yōu)化支持，這些數(shù)學與應用數(shù)學在大數(shù)據(jù)方面的應用都在說明大數(shù)據(jù)已經和應用數(shù)學密不可分。另一方面就是金融經濟學，現(xiàn)代的經濟學分為兩個分支，理論和實證研究，當經濟學家完成了相應的理論研究或者經濟模型之后，就需要利用到數(shù)據(jù)進行實證，比如經濟學中的計量經濟學，就是將應用數(shù)學理論知識和經濟學知識相結合，以此解決實際中遇到的問題。隨著計量經濟學不斷地受到重視，數(shù)學與應用數(shù)學將和經濟學更加難舍難分。

3 ?數(shù)學與應用數(shù)學在大數(shù)據(jù)中的應用

3.1 醫(yī)療大數(shù)據(jù)的應用

數(shù)學與應用數(shù)學在大數(shù)據(jù)目前在很多方面都有應用，首先是在醫(yī)療大數(shù)據(jù)方面的應用。通常而言，醫(yī)院部門可以通過覆蓋全國的患者的病例進行分析從而全面掌握病疫情況。在美國，五千多萬的美國人通過數(shù)據(jù)的分析，成功做出了較為準確的預測。而且學術界將流感情況繪成圖，并以此禽流感的感染區(qū)域，有效地控制了禽流感的繼續(xù)惡化。通過基于人類基因的大數(shù)據(jù)分析，醫(yī)生還可以根據(jù)人體體質不同對癥下藥。在醫(yī)藥的研發(fā)方面，利用數(shù)學與應用數(shù)學的邏輯分析方法，對醫(yī)療衛(wèi)生的采集進而進行專業(yè)的處理，通過對人類情緒的測量，找到更加適合病癥的藥品。醫(yī)藥研發(fā)部門在新藥研發(fā)的階段內，通過分析大多數(shù)病人對藥品的需求方向，確定出更加有效的產品，除了大大降低研發(fā)成本以外，還能獲取更好的回報。在健康危險因素分析方面，數(shù)學與應用數(shù)學在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的普遍使用中，可以更好地收集哪些是有危險的因素，比如說環(huán)境因素、人為因素等，通過大數(shù)據(jù)分析對危險因素的對比，根據(jù)不同區(qū)域，不同人群篩選出相關的危險因素從而制作出健康監(jiān)測圖也是可能的，通過數(shù)學與應用數(shù)學進行大數(shù)據(jù)分析，全面提升居民的健康水平。

3.2 企業(yè)大數(shù)據(jù)的應用

在企業(yè)的層面上，大數(shù)據(jù)也受到了廣泛的應用，2017年習近平總書記提出了大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，全面加快在數(shù)字基礎設施方面的建設，數(shù)學與應用數(shù)學在大數(shù)據(jù)分析中又有了用武之地，利用數(shù)學與應用數(shù)學的邏輯思維方法以及理論基礎，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的整合和開發(fā)共享，保障數(shù)據(jù)安全，總結出企業(yè)大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢，實現(xiàn)企業(yè)更好地發(fā)展。

4 ?結語

大數(shù)據(jù)時代的到來，對于算法優(yōu)化以及邏輯思維方面的需求不斷增長，數(shù)學與應用數(shù)學將為大數(shù)據(jù)分析帶來更好的算法，而大數(shù)據(jù)將全面帶動數(shù)學與應用數(shù)學的快速發(fā)展。數(shù)學與應用數(shù)學只有做好學科交叉，將有關數(shù)學理論更好地應用在數(shù)據(jù)的處理和數(shù)學模型上，全面發(fā)揮方法論的優(yōu)勢，才能進一步提升應用數(shù)學的前景。當下數(shù)學與應用數(shù)學在大數(shù)據(jù)中取得了相當不錯的應用，比如大數(shù)據(jù)的分析、大數(shù)據(jù)的算法優(yōu)化等，在新時代的發(fā)展中，數(shù)學與應用數(shù)學還賦予了大數(shù)據(jù)的管理作用，具有十分巨大的發(fā)展空間，所以，應當給予數(shù)學與應用數(shù)學足夠的重視，讓其在大數(shù)據(jù)中起到更重要的作用。

參考文獻

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