Bigtable是一个分布式的结构化数据存储系统，它被设计用来处理海量数据：通常是分布在数千台普通服务器上的PB级的数据。Google的很多项目使用Bigtable存储数据，包括Web索引、Google Earth、Google Finance。这些应用对Bigtable提出的要求差异非常大，无论是在数据量上（从URL到网页到卫星图像）还是在响应速度上（从后端的批量处理到实时数据服务）。尽管应用需求差异很大，但是，针对Google的这些产品，Bigtable还是成功的提供了一个灵活的、高性能的解决方案。本论文描述了Bigtable提供的简单的数据模型，利用这个模型，用户可以动态的控制数据的分布和格式；我们还将描述Bigtable的设计和实现。 ### Bigtable：一个分布式的结构化数据存储系统 #### 概述 Bigtable是由Google开发的一个分布式的结构化数据存储系统。它旨在处理大规模的数据集，即PB级别的数据，这些数据通常分布在数千台普通的服务器上。Bigtable为Google的多个项目提供支持，包括Web索引、Google Earth和Google Finance等，这些应用对Bigtable的需求差异极大，从数据量大小（如URL到网页再到卫星图像）到响应速度（从后台批量处理到实时数据服务）都有所不同。 #### 关键特性 **灵活性**：Bigtable提供了一个简单但强大的数据模型，使用户能够根据自身需求灵活地定义数据的分布和格式。这种灵活性使得Bigtable能够适应广泛的使用场景。 **高性能**：Bigtable的设计考虑到了高吞吐量的需求，能够在大规模数据集上提供快速的响应时间。这使其成为需要处理大量数据的实时应用的理想选择。 **高可用性**：Bigtable能够保证即使在部分服务器故障的情况下也能够继续提供服务，确保了系统的可靠性和连续性。 #### 数据模型 Bigtable的数据模型基于一个多维排序映射(Map)，其中索引由行键(row key)、列键(column key)和时间戳(time stamp)组成。每个值(value)都是一个未解析的字节数组(byte array)。这种设计允许用户根据需要动态地控制数据的分布和格式。 - **行键**：行键用于唯一标识每一条记录。它是整个数据模型中的主键，决定了数据的物理存储位置。 - **列键**：列键进一步划分每条记录内的数据，由列族(column family)和列限定符(column qualifier)两部分组成。 - **时间戳**：每个单元格(cell)都可以关联一个时间戳，从而支持版本控制和历史数据查询。 #### 客户端API Bigtable提供了一套丰富的客户端API，允许应用程序以简单的方式进行数据的读写操作。API支持多种编程语言，便于开发者集成到现有的应用程序和服务中。 #### 底层架构 Bigtable依赖于Google的一些核心基础设施，例如GFS（Google File System）和Chubby，这些组件为Bigtable提供了必要的存储和协调服务。 - **GFS**：作为Bigtable的主要存储后端，GFS负责管理数据的持久化存储。 - **Chubby**：这是一个分布式锁服务，用于协调Bigtable中的元数据管理和分区操作。 #### 性能优化 为了进一步提高Bigtable的性能，Google实施了一系列优化措施，包括： - **数据压缩**：通过对数据进行压缩减少存储空间和网络传输开销。 - **缓存机制**：利用缓存技术减少对磁盘的访问次数，加快数据检索速度。 - **智能分区**：根据数据访问模式自动调整分区策略，优化数据访问路径。 #### 实际应用案例 Bigtable被广泛应用于Google的各种产品和服务中，例如： - **Web索引**：用于存储和检索网页数据。 - **Google Earth**：存储地理空间数据和卫星图像。 - **Google Finance**：处理金融市场的大量交易数据。 #### 设计经验和教训 在设计和维护Bigtable的过程中，Google积累了许多宝贵的经验和教训，例如： - **扩展性的重要性**：为了支持PB级别的数据存储，Bigtable必须能够轻松地扩展到成千上万台服务器。 - **容错机制的设计**：考虑到硬件故障是常态而非异常，Bigtable需要有强大的容错机制来保证数据的完整性和服务的连续性。 - **用户友好的API**：为了让更多的开发人员能够轻松使用Bigtable，提供易于理解和使用的API至关重要。 Bigtable作为一个分布式的大规模数据存储系统，在Google的众多产品和服务中扮演着至关重要的角色。它的设计和实现不仅解决了海量数据处理的问题，还为未来的分布式系统提供了有价值的参考和启示。

为了实现非结构化数据的ETL处理，分析了数据整合的发展现状和业务需求，描述了目前国际流行的公共仓库 元模型(CWM)以及在ETL实现中的作用，详细分析了结构化数据和非结构化数据的不同特点。针对两种数据的差异，提出 了解决非结构化数据的属性提取和数据打包的方法，为非结构化数据形成元数据奠定了基础，从而实现了非结构化数据的 ETI。设计，设计完全满足标准的数据整合要求。 ### 非结构化数据的ETL设计 #### 一、引言 随着信息技术的快速发展，数据成为企业和组织的重要资产。然而，在实际操作中，数据往往分散在不同的系统和环境中，形成所谓的“信息孤岛”。为了更好地利用这些数据，实现跨系统的信息整合变得至关重要。在此背景下，ETL（Extract-Transform-Load）技术应运而生，成为连接各个系统、整合数据的关键手段之一。本文旨在探讨如何针对非结构化数据设计有效的ETL流程。 #### 二、数据整合的发展现状与业务需求 当前，大多数企业和机构都在寻求更高效的方式来管理和利用其数据资源。这一趋势导致了对数据整合技术的需求日益增长。数据整合不仅涉及将来自不同来源的数据汇集在一起，更重要的是要确保这些数据的质量和一致性，以便于进一步的分析和决策支持。 在这一过程中，非结构化数据因其独特的性质而带来了新的挑战。非结构化数据通常包括电子邮件、文档、图像、视频等多种形式，这些数据不像传统的表格数据那样具有固定的格式或模式。因此，对于非结构化数据的处理，需要采取不同于传统结构化数据的技术方法。 #### 三、公共仓库元模型(CWM)及其在ETL中的应用 为了有效地处理非结构化数据，国际上发展出了公共仓库元模型（CWM）。CWM是一种用于描述数据仓库和数据挖掘模型的标准元模型。它提供了一种通用的语言，使得不同工具和平台之间能够交换和共享数据模型信息。 在ETL过程中，CWM可以帮助定义和规范数据转换规则，尤其是在处理非结构化数据时。通过使用CWM，可以更加精确地定义数据的结构和语义，这对于确保非结构化数据在转换过程中的准确性和一致性至关重要。 #### 四、结构化数据与非结构化数据的特点对比 - **结构化数据**：通常存储在数据库中，具有固定的格式或模式，如关系型数据库中的表结构。 - **非结构化数据**：没有预定义的数据结构，通常以自由格式文本、图像、音频等形式存在。 针对这两种数据类型的差异，ETL设计需要采取不同的策略。对于非结构化数据，重点在于如何提取关键属性并将其转化为结构化的形式，以便进一步处理和分析。 #### 五、解决非结构化数据ETL的设计方案 针对非结构化数据的特殊性，本文提出了一套解决方案： 1. **属性提取**：需要通过自然语言处理(NLP)或其他技术手段来提取非结构化数据中的关键信息。例如，对于文本数据，可以使用NLP技术识别出关键词、短语和实体等。 2. **数据打包**：将提取出的属性按照一定的规则进行打包，形成标准化的结构。这一步骤对于后续的数据加载至关重要，可以确保非结构化数据在进入数据仓库时具有统一的格式。 3. **元数据建立**：通过对非结构化数据进行属性提取和打包，可以为其创建元数据。元数据是关于数据的数据，它可以描述数据的来源、格式、内容等信息，对于数据的管理和使用非常有用。 #### 六、结论 本文详细探讨了非结构化数据的ETL设计问题，通过分析数据整合的发展现状和业务需求，描述了CWM在ETL实现中的作用，并提出了具体的解决方案，即通过属性提取和数据打包的方式，为非结构化数据建立元数据，最终实现数据的有效整合。这种方法不仅可以提高数据的质量，还可以极大地提升数据分析的效率和准确性，为企业决策提供有力的支持。

Python语言下使用爬虫工具从求医问药网爬取、解析相应的数据内容，经处理融合后生成结构化数据文件。 以此文件可构建起以疾病为中心的医疗知识图谱，实体规模4.4万，实体关系规模30万。 医药领域知识图谱，主要包含实体约4.4万个，其中包括Check，诊断检查项目，3353；Department，医疗科目，54；Disease，疾病，8807；Drug，药品，3828；Food，食物， 4870；Producer，在售药品，17201；Symptom，疾病症状，5,998。 关系总计约30万条，主要包括属于、疾病常用药品、疾病宜吃食物、药品在售药品、疾病所需检查、疾病忌吃食物、疾病推荐药品、疾病推荐食谱、疾病症状、疾病并发疾病等。 属性包含疾病名称、 疾病简介、疾病病因、预防措施、治疗周期、治疗方式、治愈概率、疾病易感人群等

NLP医疗保健 使用MIMIC III中的结构化和非结构化数据预测30天ICU再次入院 数据处理 结构化数据 结构化网络的ETL过程可以在结构目录中找到在structured_etl_part1.scala和structured_etl_part2.py 非结构化数据 非结构化数据的所有数据处理脚本都包含在dataproc目录中。 使用data_processing_script.py处理NOTEEVENTS以获取单词向量。 使用get_discharge_summaries.py编写放电汇总 使用build_vocab.py从放电摘要构建vocab。 使用word_embeddings.py在所有单词上训练单词嵌入。 使用extract_wvs.py中的gensim_to_embeddings方法，用我们的vocab编写经过训练的单词嵌入。 造型 结构化网络 在struc_net

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Google三大论文_中文版 （一个分布式的结构化数据存储系统）.pdf

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