Hadoop 实战分析

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具体描述

本书能满足读者全面学习最新的Hadoop技术及其相关技术(Hive、HBase等)的需求,是一本有系统且极具实践指导意义的Hadoop工具书和参考书。

  本书内容全面,对Hadoop整个技术体系进行了全面的讲解,不仅包括HDFS、MapReduce、YARN等核心内容,而且还包括Hive、HBase、Mahout、Pig、ZooKeeper、Avro、Chukwa等与Hadoop技术相关的重要内容。实战性强,不仅为各个知识点精心设计了大量经典的小案例,而且还包括Yahoo!等多个大公司的企业级案例,可操作系极强。

  全书一共19章:第1~2章首先对Hadoop进行了全方位的介绍,然后说明Hadoop在三大主流作业系统平台上的安装与配置方法;第3~6章分别详细讲解了MapReduce计算模型、MapReduce的工作机制、MapReduce应用程式的开发方法,以及多个精巧的MapReduce应用案例;第7章全面讲解了Hadoop的I/O操作;第8章对YARN进行了介绍;第9章对HDFS进行了详细讲解和分析;第10章细致地讲解了Hadoop的管理;第11~17章对Hadoop大生态系统中的Hive、HBase、Mahout、Pig、ZooKeeper、Avro、Chukwa等技术进行了详细的讲解;第18章讲解了Hadoop的各种常用外挂程式,以及Hadoop外挂程式的开发方法;第19章分析了Hadoop在Yahoo!、Facebook…等企业中的应用案例。
深度学习的革命:构建智能系统的基石 本书聚焦于当前人工智能领域最引人注目的技术浪潮——深度学习。它不是对特定技术栈的肤浅介绍,而是深入剖析驱动现代智能系统的核心理论、前沿算法和工程实践的权威指南。 随着数据量的爆炸式增长和计算能力的飞速提升,传统的机器学习方法已逐渐触及性能瓶颈。深度学习以其强大的特征自动学习能力和对复杂非线性关系的建模潜力,正在重塑计算机视觉、自然语言处理、语音识别乃至科学研究的每一个角落。本书旨在为读者提供一个坚实的基础,使其不仅能“使用”深度学习框架,更能“理解”其背后的数学原理和设计哲学。 --- 第一部分:基础重构与数学内核 本部分将所有关于深度学习的知识点回溯到其最基础的数学和统计学根基,确保读者建立起一个既能快速上手又能深入钻研的坚实平台。 第一章:回归理论与非线性映射的挑战 本章首先回顾了经典线性模型(如最小二乘法)的局限性,特别是其在处理高维稀疏数据和复杂模式时的无力。我们详细探讨了激活函数(Sigmoid, Tanh, ReLU 及其变体)在引入非线性能力中的关键作用,以及它们如何克服梯度消失问题的早期挑战。内容将深入分析Sigmoid函数在深层网络中导致的梯度饱和现象,并引出后续的解决方案。 第二章:优化算法的迭代演进 优化是深度学习的“发动机”。本章将详细剖析梯度下降法的基本原理,并系统性地介绍其在实际应用中的改进版本: 动量(Momentum): 如何利用历史梯度信息加速收敛并平滑震荡。 自适应学习率方法: 深入探究 AdaGrad、RMSProp 以及目前应用最广泛的 Adam 优化器 的内在机制。我们会用数学公式推导其权重更新的每一步是如何基于历史一阶矩和二阶矩进行动态调整的。 学习率调度策略: 探讨余弦退火、阶梯衰减等策略,以及它们对模型最终性能的决定性影响。 第三章:反向传播:链式法则的艺术 反向传播(Backpropagation)是训练神经网络的核心算法。本章将不再满足于对其流程的简单描述,而是从微积分的链式法则出发,严谨地推导神经网络中损失函数相对于每一层权重和偏置项的梯度计算过程。我们将通过一个简单的三层网络实例,完整展示误差是如何逐层向后流动的,以及如何高效地利用计算图进行梯度计算,为后续的并行计算打下理论基础。 --- 第二部分:核心网络架构与特征提取 在掌握了基础理论后,本部分将进入深度学习中最具代表性的两大网络架构——卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN)的深度解析。 第四章:卷积神经网络(CNN)的视觉革命 本章是关于图像处理和空间数据分析的核心章节。我们将拆解 CNN 的三大核心组件: 卷积层(Convolutional Layer): 深入理解感受野、步幅(Stride)、填充(Padding)的概念,以及如何通过不同尺寸的卷积核捕捉多尺度特征。 池化层(Pooling Layer): 比较最大池化(Max Pooling)和平均池化(Average Pooling)的优劣,以及它们在降低维度和增强平移不变性方面的作用。 经典架构的演变: 详细分析 LeNet、AlexNet 的突破性贡献,并重点解析 VGG 的深度堆叠哲学、ResNet 如何通过残差连接(Residual Connection)解决深层网络的退化问题,以及 Inception 模块对计算效率的优化。 第五章:序列建模与自然语言处理(NLP)的脉络 本章专注于处理时间序列和文本数据,即循环神经网络(RNN)及其变体。 标准 RNN 的局限: 分析标准 RNN 在处理长序列时固有的长期依赖性问题。 长短期记忆网络(LSTM)与门控循环单元(GRU): 详细解释 LSTM 的遗忘门、输入门、输出门的精妙设计,以及 GRU 如何通过简化结构达到相似的性能。我们将关注这些“门控机制”是如何精确控制信息流动的。 序列到序列(Seq2Seq)模型与注意力机制(Attention Mechanism): 介绍 Seq2Seq 架构在机器翻译中的应用,并着重讲解注意力机制的原理——如何让模型在生成输出时动态地“聚焦”于输入序列中最相关的部分,这是通往 Transformer 模型的关键桥梁。 --- 第三部分:前沿架构与模型泛化 本部分将目光投向当前最先进的模型,特别是彻底改变了 NLP 领域的 Transformer 架构,并探讨模型在实际应用中如何保持稳定和有效。 第六章:Transformer:自注意力机制的统治 本章是对当前 NLP 领域和部分视觉任务中占据主导地位的 Transformer 架构的彻底解析。我们将: 详细阐释 Multi-Head Self-Attention(多头自注意力) 的计算过程,理解 Q(查询)、K(键)、V(值)向量是如何交互并生成上下文感知的表示的。 解析 位置编码(Positional Encoding) 的必要性及其实现方式,以弥补自注意力机制中缺乏序列顺序信息的缺陷。 介绍 Transformer 的编码器-解码器结构,以及它如何完全抛弃循环结构,实现前所未有的并行化训练。 第七章:预训练范式与迁移学习的效能 本章探讨如何利用大规模无标签数据进行高效预训练,从而极大地降低特定任务的训练成本: 掩码语言模型(MLM)与下一句预测(NSP): 深入分析 BERT 模型的设计思想和预训练目标。 自回归模型(Autoregressive Models): 探讨 GPT 系列模型如何通过单向的语言建模实现强大的文本生成能力。 微调(Fine-Tuning)的艺术: 讨论如何针对特定下游任务(如情感分析、命名实体识别)有效地调整预训练模型的参数,并介绍如 LoRA 等参数高效微调技术。 第八章:模型泛化、正则化与鲁棒性 训练一个高性能的模型远不止于在训练集上取得低误差。本章关注模型泛化能力的保障: 正则化技术: 深入探讨 L1/L2 正则化 的数学含义,以及 Dropout 如何通过随机失活神经元实现集成学习的效果,有效防止过拟合。 批量归一化(Batch Normalization)的原理与实践: 分析 BN 层如何在训练过程中稳定每层输入的分布,加速收敛,并起到轻微的正则化作用。 对抗性攻击与防御: 简要介绍深度学习模型在面对精心构造的微小扰动时的脆弱性,以及如何通过对抗训练等方法增强模型的鲁棒性。 --- 第四部分:部署与工程实践的关键考量 理论学习的终点是实际应用。本部分关注如何将训练好的复杂模型高效、可靠地投入生产环境。 第九章:效率与量化:从浮点到整数的转变 在移动端或资源受限的边缘设备上部署模型,效率至关重要。本章将深入探讨模型压缩技术: 模型剪枝(Pruning): 识别并移除网络中冗余的连接或神经元。 知识蒸馏(Knowledge Distillation): 如何用一个小型“学生模型”去模仿一个大型“教师模型”的行为。 模型量化(Quantization): 详细解析将权重和激活值从 32 位浮点数(FP32)降至 16 位(FP16)乃至 8 位整数(INT8)的过程,以及在精度损失可控的前提下实现推理速度数倍提升的工程技巧。 第十章:分布式训练与高性能计算生态 对于需要处理 PB 级数据或训练万亿参数模型的机构而言,分布式计算是唯一的出路: 数据并行与模型并行: 阐述数据并行(Data Parallelism)和模型并行(Model Parallelism)的设计哲学和适用场景。 同步与异步梯度更新: 比较参数服务器架构与 All-Reduce 通信范式在处理大规模集群时的性能差异。 计算图优化与编译: 介绍诸如 XLA 或 TorchScript 等技术,如何通过静态图编译和内核融合(Kernel Fusion)来榨取底层硬件(GPU/TPU)的最大效能。 --- 本书的读者对象 涵盖了希望从应用层面跃升至理论深度的 AI 研究人员、渴望掌握前沿模型构建技能的软件工程师,以及需要对现有系统进行性能优化和架构升级的资深技术决策者。通过本书,读者将获得一套完整、连贯且面向未来的深度学习知识体系,为应对下一代智能计算挑战做好准备。

著者信息

图书目录

第1章 Hadoop简介
第2章 Hadoop的安装与设定
第3章 MapReduce计算模型
第4章 开发MapReduce应用程式
第5章 MapReduce应用案例
第6章 MapReduce工作机制
第7章 Hadoop I/O操作
第8章 下一代MapReduce:YARN
第9章 HDFS详解
第10章 Hadoop的管理
第11章 Hive详解
第12章 HBase详解
第13章 Mahout详解
第14章 Pig详解
第15章 ZooKeeper详解
第16章 Avro详解
第17章 Chukwa详解
第18章 Hadoop的常用外挂程式与开发
第19章 企业应用实例
附录A 云端运算线上检测平台
附录B Hadoop安装、执行与使用说明
附录C 使用DistributedCache的MapReduce程式
附录D 使用ChainMapper和ChainReducer的MapReduce程式

图书序言

图书试读

用户评价

评分

作为一名对分布式系统和数据科学充满好奇的学习者,我一直在寻找能够系统性地讲解Hadoop的书籍。《Hadoop 实战分析》这本书,可以说是超出了我的预期。它不仅仅是一本枯燥的技术手册,更像是一位经验丰富的向导,带领我一步步探索Hadoop的奥秘。我特别喜欢它循序渐进的讲解方式,从最基本的数据存储原理,到复杂的计算模型,再到整个生态系统的整合,每一个概念的引入都显得自然而然,而且都有充分的理论支撑和实践演示。书中对HDFS的分布式特性、MapReduce的并行计算思想、以及YARN的资源调度机制的讲解,都非常到位,而且配以大量的图示和代码示例,使得原本抽象的概念变得易于理解。我尝试着按照书中的步骤搭建了一个小型的Hadoop集群,并且运行了书中的一些示例程序,整个过程非常顺畅,也让我对Hadoop的实际操作有了直观的感受。书中关于Hadoop在不同行业中的应用案例分析,也让我看到了这项技术强大的生命力和广泛的应用前景,这对我未来的职业规划起到了重要的指引作用。最让我印象深刻的是,作者在讲解过程中,始终保持着一种严谨的学术态度,同时又不失对实际应用场景的关注,这种平衡做得非常好。这本书为我深入理解Hadoop奠定了坚实的基础,也激发了我进一步学习和探索的兴趣。

评分

作为一名有多年开发经验的工程师,我一直在寻找一本能够真正帮助我快速掌握Hadoop实际应用的书籍。市面上充斥着各种“入门”和“精通”的宣传,但真正能做到“实战”的却寥寥无几。《Hadoop 实战分析》在我看来,就是这样一本难得的佳作。它没有过多地纠缠于Hadoop的底层源码实现,而是将重点放在了如何利用Hadoop解决实际业务问题上。书中详细介绍了如何搭建Hadoop集群、如何编写MapReduce程序、如何使用Hive进行数据分析,以及如何利用Spark加速数据处理等关键技能。我最欣赏的一点是,它提供了大量可运行的代码示例,并且这些示例都紧密结合了实际的业务场景,例如日志分析、用户行为分析、数据仓库构建等等。我能够直接将这些代码复制到我的开发环境中进行测试和修改,这大大缩短了我的学习周期,也让我能够更快地将所学知识应用到我的工作中。书中对一些常见的调优技巧的讲解也尤为精彩,比如如何优化HDFS的读写性能、如何调整MapReduce的参数以提高作业效率、以及如何合理配置YARN资源以避免资源浪费等。这些都是在实际生产环境中非常重要的内容,能够帮助我们构建更稳定、更高效的大数据平台。阅读这本书,我感觉自己不再是被动地接受知识,而是主动地参与到解决问题的过程中,这种体验是其他同类书籍所无法比拟的。

评分

我一直对大数据处理技术充满热情,尤其关注那些能够帮助企业从海量数据中挖掘价值的工具。在接触《Hadoop 实战分析》之前,我尝试过不少关于Hadoop的书籍,但很多都停留在基础概念的介绍,缺乏深入的实践指导。这本书则完全不同,它以一种极其务实和细致的方式,带领读者深入到Hadoop的实际应用场景中。书中对Hadoop集群的部署和配置进行了非常详细的讲解,从环境准备到参数调优,每一个步骤都清晰可见,甚至连一些容易被忽略的细节也考虑到了,这对于初学者来说无疑是一份宝贵的财富。我尤其对书中关于数据采集、数据存储和数据处理的整个流程分析感到兴奋。它不仅讲解了如何使用Flume进行实时数据采集,如何利用HDFS存储海量数据,还深入探讨了如何使用MapReduce、Hive、HBase等工具进行复杂的数据分析和挖掘。书中提供的各种场景下的解决方案,都非常贴合实际业务需求,例如如何构建一个数据湖、如何实现实时报表、如何进行用户画像分析等等。这些内容让我看到了Hadoop在企业级应用中的巨大潜力,也给了我很多启发,让我能够更好地思考如何在自己的工作中应用这些技术。总而言之,这本书为我打开了通往大数据世界的大门,让我能够更自信地面对未来的挑战。

评分

坦白说,我最初是被这本书的名字吸引过来的——《Hadoop 实战分析》。我一直对Hadoop的底层原理有着浓厚的兴趣,但又苦于找不到一本能够深入剖析其内在机制的书籍。这本书恰恰满足了我的这一需求。作者在讲解Hadoop的核心组件时,并没有停留在表面,而是深入到了设计的哲学和实现细节。例如,在阐述HDFS的NameNode和DataNode的工作原理时,它详细分析了NameNode如何管理元数据、DataNode如何存储数据块、以及它们之间是如何通过RPC进行通信的。对于MapReduce的执行流程,它更是将作业的提交、Task分发、Task执行、以及结果的聚合等每一个环节都进行了细致的分解,让我对这个分布式计算框架的运作方式有了全新的认识。我特别喜欢它在讲解过程中,会时不时地穿插一些关于Hadoop发展历史和设计演进的讨论,这让我能够更好地理解Hadoop为何会设计成现在的样子,以及它在面对不同挑战时是如何不断进化的。此外,书中对YARN资源管理机制的讲解也让我茅塞顿开,它清晰地解释了ResourceManager、NodeManager、ApplicationMaster和Container之间的关系,让我能够理解Hadoop是如何实现多租户、多框架的支持的。这本书的深度和广度都令我印象深刻,它不仅仅是一本技术手册,更是一部关于分布式系统设计思想的百科全书。

评分

这本书简直是为我量身定做的!我一直对大数据处理和分布式系统感到好奇,但市面上很多书籍要么过于理论化,要么内容陈旧,让我望而却步。当我翻开《Hadoop 实战分析》时,我立刻被它引人入胜的开篇所吸引。作者用一种非常接地气的方式,从一个充满挑战的实际业务场景出发,引出了Hadoop这个强大的工具。我特别喜欢它在讲解核心概念时,不仅仅是罗列术语,而是通过生动的比喻和清晰的图示,将复杂的分布式原理剖析得淋漓尽致。例如,在介绍HDFS的容错机制时,它并没有直接讲解副本和数据块,而是通过一个“数字图书馆”的比喻,让我们直观地理解数据如何在多个服务器上备份,以及当某个服务器出现故障时,系统如何快速地找到替代的副本。这种“由浅入深、由表及里”的讲解方式,让我在短时间内就对Hadoop的架构有了整体性的认识。而且,书中还穿插了不少开发者在实际工作中遇到的疑难杂症,以及作者是如何巧妙地解决这些问题的,这让我在学习过程中,仿佛也跟着经历了一场场的“头脑风暴”,大大增强了我的学习兴趣和解决问题的能力。我尤其对书中关于Hadoop生态系统中各个组件的介绍印象深刻,它并没有孤立地讲解MapReduce、HDFS、YARN,而是将它们有机地结合起来,展示了它们是如何协同工作的,构建了一个完整的大数据处理流程。这让我看到了Hadoop的强大生命力和在现代数据驱动型企业中的重要作用。

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