云計(jì)算環(huán)境下對(duì)Web數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的分析與探究

古險(xiǎn)峰　王志

摘要：Web數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而不斷進(jìn)步，并獲得了廣泛運(yùn)用，而云計(jì)算技術(shù)則能夠促進(jìn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全性與效率的提升.因此，本文將對(duì)云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行分析，并詳細(xì)探究云計(jì)算環(huán)境下的Web數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，希望可以為相關(guān)工作者的研究提供一些幫助.

關(guān)鍵詞：云計(jì)算環(huán)境;Web;數(shù)據(jù)挖掘;云計(jì)算技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP311.14? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：1673-260X（2019）09-0056-03

進(jìn)入新時(shí)代后，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)量逐漸增加，有效提取出海量數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的有價(jià)值數(shù)據(jù)并運(yùn)用于實(shí)際生活中具有重要意義，在這一過程中，Web數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)發(fā)揮著關(guān)鍵作用.因此，必須了解云計(jì)算技術(shù)與數(shù)據(jù)挖掘特點(diǎn)、分類，并在云計(jì)算環(huán)境下，詳細(xì)分析Web數(shù)據(jù)挖掘算法，提高數(shù)據(jù)挖掘的準(zhǔn)確性、有效性，從而為我國互聯(lián)網(wǎng)健康發(fā)展奠定基礎(chǔ).

1 云計(jì)算技術(shù)分析

云計(jì)算是指以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的服務(wù)增加、運(yùn)用以及交互模式，一般會(huì)涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來對(duì)具有動(dòng)態(tài)、虛擬化以及易擴(kuò)展等特點(diǎn)的資源進(jìn)行提供[1].通常情況下，云計(jì)算主要包含兩種技術(shù)，即虛擬技術(shù)與并行編程技術(shù).一方面，虛擬技術(shù).對(duì)云計(jì)算而言，虛擬技術(shù)屬于一種重要技術(shù)，其能夠促進(jìn)計(jì)算機(jī)資源抽象化邏輯與統(tǒng)一化表達(dá)的實(shí)現(xiàn)，并且有利于信息利用率的提升，即不但能夠加大存儲(chǔ)容量，還可以對(duì)資源分配流程進(jìn)行簡(jiǎn)化，實(shí)現(xiàn)資源靈活分配.同時(shí)，這一技術(shù)還能夠?yàn)閱蝹€(gè)CPU對(duì)多個(gè)CPU并行處理進(jìn)行模擬提供幫助，也就是可以通過一個(gè)服務(wù)器在同時(shí)間處理眾多任務(wù)，并且軟件程序還能夠在空間中運(yùn)行，有利于計(jì)算機(jī)運(yùn)行效率的提升.另一方面，并行編程技術(shù).這一技術(shù)屬于同時(shí)編程新技術(shù)，相較于串行編程，主要區(qū)別就是在實(shí)際運(yùn)用過程時(shí)選擇的是結(jié)構(gòu)編程還是過程編程.并行編程技術(shù)就是在對(duì)程序進(jìn)行編寫時(shí)，開發(fā)人員在實(shí)現(xiàn)程序并行運(yùn)行的基礎(chǔ)上，促進(jìn)各模塊通訊的實(shí)現(xiàn)，在一定程度上能夠促進(jìn)Web數(shù)據(jù)挖掘效率的提高.在云計(jì)算環(huán)境下，這一技術(shù)針對(duì)的是網(wǎng)絡(luò)信息較為密集的程序，也就是需要在各個(gè)節(jié)點(diǎn)中分布海量數(shù)據(jù)，促進(jìn)計(jì)算機(jī)并行處理的實(shí)現(xiàn)，并利用眾多計(jì)算機(jī)，以此來提高數(shù)據(jù)挖掘質(zhì)量與效率.

2 云計(jì)算環(huán)境下的Web數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

2.1 Web數(shù)據(jù)挖掘特點(diǎn)與分類

2.1.1 特點(diǎn)

通過分析可知，Web數(shù)據(jù)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)雜以下幾方面：首先，異構(gòu)性.Web相當(dāng)于數(shù)據(jù)源，其中全部節(jié)點(diǎn)都可以產(chǎn)生數(shù)據(jù)，并且信息在結(jié)構(gòu)與內(nèi)容方面都存在一定不同，并最終促進(jìn)數(shù)據(jù)庫異構(gòu)環(huán)境的形成.其次，動(dòng)態(tài)靈活.對(duì)Web而言，其各節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)都呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)靈活特點(diǎn)，并且節(jié)點(diǎn)信息的更新速度十分頻繁.同時(shí)，Web數(shù)據(jù)還表現(xiàn)出了復(fù)雜性特點(diǎn)，即其數(shù)據(jù)形式十分多元，主要涉及超鏈接、視頻、圖像以及文本等多種類型信息.再次，半結(jié)構(gòu)化.由于Web數(shù)據(jù)有著較大復(fù)雜性，并且不具備統(tǒng)一描述模型，因此，整體結(jié)構(gòu)主要呈現(xiàn)出來的是半結(jié)構(gòu)化狀態(tài).最后，分布存儲(chǔ).對(duì)Web而言，其是以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的，并且頁面能夠在各種計(jì)算機(jī)服務(wù)器中分布存儲(chǔ)，有利于數(shù)據(jù)分布存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)[2].

2.1.2 分類

Web數(shù)據(jù)挖掘主要存在三種類型：首先，結(jié)構(gòu)挖掘.這一挖掘是指對(duì)頁面結(jié)構(gòu)中價(jià)值較高的信息進(jìn)行挖掘，具體能夠被分成鏈接關(guān)系結(jié)構(gòu)、內(nèi)容結(jié)構(gòu)以及組織結(jié)構(gòu)等.總而言之，結(jié)構(gòu)挖掘主要流程就是在對(duì)Web結(jié)構(gòu)進(jìn)行挖掘時(shí)，詳細(xì)分析鏈接關(guān)系與頁面結(jié)構(gòu)，找出其中有用信息，并做好鏈接及關(guān)系分類工作，從而明確權(quán)威頁面.其次，內(nèi)容挖掘.這一挖掘就是在海量的網(wǎng)頁或者是鏈接數(shù)據(jù)庫中對(duì)有價(jià)值信息進(jìn)行提取的一個(gè)過程.在內(nèi)容類型方面，這一挖掘可以被分成兩種，即多媒體挖掘與文本挖掘，而二者之間最突出的不同就是數(shù)據(jù)提取特點(diǎn);而在數(shù)據(jù)挖掘方式方面，內(nèi)容挖掘則可以被細(xì)分成數(shù)據(jù)庫挖掘與數(shù)據(jù)抽取挖掘，其中，數(shù)據(jù)庫挖掘是指在數(shù)據(jù)庫中對(duì)有價(jià)值信息進(jìn)行挖掘，而抽取挖掘則針對(duì)的是已經(jīng)挖掘過的信息，通過抽取方式進(jìn)一步挖掘價(jià)值較高的信息.最后，利用挖掘.這一挖掘主要就是挖掘分析用戶登錄訪問，即利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)質(zhì)量與效率的大幅度提升，在Web服務(wù)器的性能參數(shù)完善方面發(fā)揮著重要作用.

2.2 以云計(jì)算為基礎(chǔ)的Web數(shù)據(jù)挖掘

2.2.1 數(shù)據(jù)挖掘體系

Web數(shù)據(jù)挖掘能夠被分成眾多節(jié)點(diǎn)，并且通過對(duì)云計(jì)算技術(shù)的利用，能夠進(jìn)一步加強(qiáng)這一體系中各節(jié)點(diǎn)聯(lián)系，促進(jìn)完善數(shù)據(jù)挖掘體系的形成.其中，主控節(jié)點(diǎn)主要是對(duì)各節(jié)點(diǎn)和客戶端進(jìn)行連接;數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的作用是存儲(chǔ)數(shù)據(jù);算法節(jié)點(diǎn)則可以將有效算法支撐提供給數(shù)據(jù)挖掘，在一定程度上，能夠把其當(dāng)作算法倉庫;而服務(wù)節(jié)點(diǎn)的作用就是對(duì)主控發(fā)布的任務(wù)進(jìn)行執(zhí)行，并把計(jì)算結(jié)果反饋出來.基于這一挖掘體系功能，可以詳細(xì)劃分體系層面，即服務(wù)層、控制層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層以及業(yè)務(wù)處理層等.首先，服務(wù)層就是利用這一體系對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)挖掘，并向用戶呈現(xiàn)具體結(jié)果;其次，控制層中的主控節(jié)點(diǎn)需要做好用戶反饋結(jié)果的分析工作，明確最佳算法，以此來促進(jìn)高效數(shù)據(jù)挖掘的實(shí)現(xiàn);再次，算法與存儲(chǔ)層主要工作就是對(duì)反饋回來的數(shù)據(jù)與算法進(jìn)行存儲(chǔ)，其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)不但包含原始數(shù)據(jù)，還涉及挖掘結(jié)果，有利于避免出現(xiàn)算法或者是數(shù)據(jù)丟失問題，即使系統(tǒng)發(fā)生了故障，也能夠通過對(duì)存儲(chǔ)區(qū)的利用及時(shí)獲得丟失數(shù)據(jù)，并展開數(shù)據(jù)恢復(fù)工作;最后，業(yè)務(wù)處理層的作用就是挖掘存儲(chǔ)層中的數(shù)據(jù)，并經(jīng)由主控點(diǎn)重新分配數(shù)據(jù)，之后再通過服務(wù)節(jié)點(diǎn)重新回到主控節(jié)點(diǎn)中[3].

2.2.2 數(shù)據(jù)挖掘算法

Web數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)就是在連接、網(wǎng)頁以及日志中對(duì)需要數(shù)據(jù)信息進(jìn)行尋找的一種技術(shù)，而WebGraph則是重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一，其能夠有效描述Web信息，在社交網(wǎng)絡(luò)、搜索結(jié)果排序以及網(wǎng)絡(luò)爬蟲等方面得到了廣泛運(yùn)用，并發(fā)揮著重要作用.因此，本文研究的重點(diǎn)就是Graph算法，詳細(xì)探究了其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并分析了以云計(jì)算為基礎(chǔ)的Graph數(shù)據(jù)獲取方案，即加強(qiáng)對(duì)Hadoop這一份不是基礎(chǔ)框架的利用.Java是這一框架主要的語言，因此，本文將通過這一語言來對(duì)挖掘算法進(jìn)行描述，這也就使得必須選擇相應(yīng)數(shù)據(jù)模型，做好真實(shí)網(wǎng)絡(luò)鏈接關(guān)系的抽象描述.同時(shí)，由于WebGraph與Web鏈接分析都是以圖論算法為基礎(chǔ)的，因此，把其抽象成圖形分析能夠?yàn)閿?shù)據(jù)處理分析提供較大便利[4].

首先，算法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).Webgraph算法在分析數(shù)據(jù)時(shí)，必須借助相應(yīng)數(shù)據(jù)描述方法.本文研究主要采取的是矩陣法來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行描述，只需要嚴(yán)格遵循行列方式，做好各節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)排列工作，就能夠促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)矩陣的形成，而矩陣階數(shù)則是網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù).若這一算法是對(duì)網(wǎng)頁的鏈接關(guān)系模型進(jìn)行描述，那么其邏輯關(guān)系則可以通過矩陣描述出來.對(duì)矩陣而言，其元素的作用就是判斷并表示出行、列標(biāo)號(hào)節(jié)點(diǎn)之間是不是存在相應(yīng)聯(lián)系.在取值方面，矩陣元素可以出現(xiàn)差異，主要目的就是對(duì)和各個(gè)節(jié)點(diǎn)存在各種程度的Graph進(jìn)行表述，還可以通過對(duì)Graph的利用，將社交網(wǎng)絡(luò)中用戶關(guān)系充分表現(xiàn)出來.通常情況下，在社交網(wǎng)絡(luò)中，用戶關(guān)系屬于雙向的，也就是用戶只有互相認(rèn)可，才能加為好友，這也就為通過對(duì)稱矩陣的利用來表述用戶關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提供了可能.另外，在高級(jí)語言中，還能夠通過二維數(shù)組對(duì)矩陣進(jìn)行表述，因此，若需要采取高級(jí)語言來促進(jìn)Graph處理算法的實(shí)現(xiàn)，則可以把矩陣當(dāng)作數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).

其次，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式.本文分析的GraphML屬于具有穩(wěn)定性、長(zhǎng)期性特點(diǎn)的信息存儲(chǔ)方案，并且以XML語言為基礎(chǔ)的GraphML則是對(duì)圖進(jìn)行描述的一種通用文件格式.相較于其他專有文件格式，這一格式能夠完全由XML表示出來，并且大部分開發(fā)語言都可以對(duì)GraphML進(jìn)行解析.在這一背景下，其在Graph生成、處理以及存儲(chǔ)等方面得到了廣泛運(yùn)用.同時(shí)，GraphML還具有簡(jiǎn)便、直觀等特點(diǎn)，可以為開發(fā)人員理解提供便利，并且在數(shù)據(jù)修改與分析方面，其還降低了一定難度，不但可以幫助開發(fā)人員修改，還能夠?yàn)槌绦蜷_發(fā)奠定良好基礎(chǔ)[5].當(dāng)前，常見Graph數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要有分級(jí)圖、有向圖、圖形顯示、輕量級(jí)的語法分析器、超圖、有向無向共存圖、特定屬性數(shù)據(jù)以及無向圖等，而上述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都能夠做好描述工作.

最后，數(shù)據(jù)抓取.以WebGraph算法為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)主要是利用頁面爬取方式來得到需要的頁面信息，之后再詳細(xì)分析其中的Web連接，并最終促進(jìn)Graph結(jié)構(gòu)的形成.運(yùn)算量大是這一挖掘算法的突出特點(diǎn)，尤其是在對(duì)以文本為基礎(chǔ)的頁面鏈接任務(wù)進(jìn)行分析時(shí)，必須會(huì)消耗眾多計(jì)算資源，而除Web頁面關(guān)聯(lián)之外，還可以通過對(duì)Graph結(jié)構(gòu)的利用，完成顯示常見事物關(guān)聯(lián)的描述，也就是社交網(wǎng)絡(luò)用戶.在當(dāng)前技術(shù)快速發(fā)展情況下，多樣化在線社交網(wǎng)絡(luò)得到了人們的重視，并滲入其日常生活.以Facebook為例，其注冊(cè)用戶遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于20億，這也就使得其中蘊(yùn)含著大量用戶關(guān)系，與挖掘算法研究對(duì)象需求相符.因此，本文研究將把Facebook用戶關(guān)系數(shù)據(jù)當(dāng)作研究對(duì)象，詳細(xì)分析以云計(jì)算為基礎(chǔ)的Web數(shù)據(jù)挖掘技術(shù).

一方面，應(yīng)用程序創(chuàng)建.本文研究設(shè)計(jì)出了以Facebook為基礎(chǔ)的應(yīng)用，其目的就是獲得相應(yīng)的用戶關(guān)系.這一社交網(wǎng)站可以對(duì)程序編程的接口進(jìn)行提供，能夠?yàn)檠芯咳藛T程序開發(fā)提供便利，并使程序在Facebook上更好運(yùn)行.而要想實(shí)現(xiàn)這一目的，則必須先獲得相應(yīng)接口密鑰，即研發(fā)人員應(yīng)該在Get Started這一站點(diǎn)得到相應(yīng)開發(fā)資料，做好資料填寫與申請(qǐng)等流程，這樣，就能夠獲得相應(yīng)的ID與密鑰，而在后續(xù)程序開發(fā)中，這些密鑰則占據(jù)著核心地位，發(fā)揮著重要作用.目前，F(xiàn)acebook官方已經(jīng)不再支持Java開發(fā)接口，這使得開發(fā)人員必須選擇第三方接口，但Google Code則創(chuàng)建了相應(yīng)項(xiàng)目，其目的就是為失去支持的代碼庫提供維護(hù)與擴(kuò)展，并將優(yōu)秀API提供給開發(fā)人員，從而進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用程序.另一方面，用戶關(guān)系獲取.要想促進(jìn)用戶交互的實(shí)現(xiàn)，就必須加強(qiáng)對(duì)Java Servlet的利用，完成和瀏覽器之間的通信.這也就意味著需要對(duì)Servlet類進(jìn)行自定義，通常情況下，其與常規(guī)Web項(xiàng)目之間沒有不同，只需要將初始化的參數(shù)添加到相應(yīng)的文件中.同時(shí)，為了準(zhǔn)確獲取用戶關(guān)系數(shù)據(jù)，必須先得到其好友數(shù)據(jù)，當(dāng)前，API將三種用戶好友列表登錄方式提供給了開發(fā)者，這三種方式的作用相同，僅在返回格式方式存在差異，主要有XML、JSON以及JAXB.因此，在具體研究過程中，本文只需要通過對(duì)堆棧結(jié)構(gòu)的利用，做好大量用戶訪問工作，得到其關(guān)聯(lián)并存儲(chǔ)，就可以促進(jìn)數(shù)據(jù)挖掘的實(shí)現(xiàn)[6].

3 結(jié)論

綜上所述，做好基于云計(jì)算環(huán)境的Web數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析已經(jīng)成為一項(xiàng)重要工作.因此，必須掌握虛擬技術(shù)與并行編程技術(shù)等云計(jì)算技術(shù)，了解Web數(shù)據(jù)挖掘的異構(gòu)性、動(dòng)態(tài)靈活、分布存儲(chǔ)等特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)、內(nèi)容以及利用等類型，建立健全數(shù)據(jù)挖掘體系，并從算法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式以及數(shù)據(jù)抓取等方面入手，促進(jìn)數(shù)據(jù)挖掘質(zhì)量與效率的提升.

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