資料服務的本質是計算

2021-09-22 03:47:26 字數 2212 閱讀 9947

資料服務的本質是計算

張頲 2012/

11/26

大概是2010

年,我形成了乙個觀點:資料服務的本質是計算

,隨著時間的推移更是清醒,遂產生寫出來的念頭。

在得出這一觀點之前,我常常在想,電腦與人腦相比,優勢是什麼?終於我想到了最初那幾台計算機都幹了些什麼。在物理世界中許許多多的問題都會轉化為數學問題,而計算機的出現,令複雜的數學計算能夠在很短的時間內完成。二次世界大戰後期,計算機的出現,加速了原子彈的研發,從而加速了戰爭的程序。

隨著計算機的體積不斷地縮小,以及成本的下降,計算機的應用早已不限於軍事用途,正在持續影響著人類生活的方方面面。順著這一思路,我們不會吃驚於亞馬遜的本質是資料巨頭,不會為**的技術很先進感到奇怪,也能理解京東**為什麼一定要塑造自己成為技術驅動型公司。

基於電腦超人的計算能力,人們發明創造了各式模型,將種種現實問題轉化為計算問題。在模型知識的幫助下,電腦成為了當之無愧的工具之王。記得某一次課堂上老師在黑板上畫了乙個圓圈,圓圈裡面表示我們已知的部分;通過「圓圈越大,圓周越長」形象的表達「已知越多,未知越多」的認識。當一些人發現有更多的事情可計算時,另外一些人則不斷地認識到計算能力的侷限性。

為了更好地認識到計算能力的侷限,不妨設想一下,一厘公尺厚的被子對折64

次以後的厚度是多少?答案是2的

64次方。這個厚度用光速來跑完大約需要

19.5

年。是不是可以這樣來比喻,對於2的

64次方難度的問題,用光速來計算,需要

19.5年?

再舉乙個航空旅行路線的例子。

如果有3

個城市a,b

和c,互相之間都有通航,

依次訪問每個城市的

路線有6

條:abc,acb,bac,bca,cab,cba

。用階乘來表示

就是:3!=3×2×1=6

。那麼,100

個城市所有可能的訪問路線有多少條呢?答案是

100!

。假設我們有一台超級計算機,1

秒鐘能夠處理2的

64次方條路線,需要多少秒才能處理完呢?答案是5

後面有138

個零。假設能夠用空間換時間,我們儲存這些路線要消耗多大的資源呢?將厚度

1公釐、容量

1t的硬碟摞在一起,這個高度用光速來跑,需要多少年呢?答案是

1後面加

100多個零!

在演算法實踐的過程中,要麼用空間換時間,要麼用時間換空間,換來換去到最後時空的節約總會有極限,這就是問題所固有的複雜度。當乙個問題固有的複雜度隨著維度的增加呈現指數增長時,稱之為

np難問題。計算能力有侷限未必是壞事,加密解密技術便利用了這一點:當解密的困難超越了電腦的計算能力時,加密便是安全的。這是當今網路安全的基石所在。

從電腦相對於人腦的優勢來看,我們的it

系統越是從事計算密集型工作,就越不能夠被人類勞動所替代,人們也就越能夠從中感到便利。

資料服務領域的工作恰恰是計算密集型的,相對於其他it

系統,資料服務系統的計算往往更具複雜性。例如,資料服務系統內的作業較少在

1分鐘以內結束,有時候甚至要花費超過一周的時間完成計算。至此,應當能夠感到計算對於資料服務的重要性。但是要將計算上公升到資料服務本質的高度,還需要繼續深入下去。

站在使用者的角度,我們常說資料質量是第一重要的。如果統計結果不可信,那麼無論表達方式有多麼花哨都是徒勞。站在技術的角度,資料質量問題是紛繁複雜的,甚至可以說高質量的資料就是大量計算的結果。正因為得到高質量的資料要付出大量的計算代價,所以才有儲存處理結果的價值。甚至說資料倉儲本身就是以空間換時間的演算法設計產物也不為過——事務型系統推崇

3f正規化設計規避冗餘,而資料倉儲對待冗餘的態度幾乎是相反的。

如果說從演算法的意義上理解資料倉儲存在的意義還需要繞個彎子,那麼在資料倉儲的基礎上從事統計、分析、挖掘之類的工作則是赤裸裸的計算了。

在最後的資料呈現階段,也就是使用者介面的部分,比較重要的兩個方面,乙個是易用性,另乙個是美觀。採用人性化的設計來節約人腦的計算可以達到易用的目的;美觀第一想到的應該是美工,殊不知,要得到真正的美感,僅僅依賴美術設計是行不通的。舉個例子,蘋果手機的硬體不是最好的,但是使用體驗卻是最好的,這個關鍵之處是美術麼?

綜上所述,我理所當然地認為資料服務的本質是計算。

基於這樣乙個認識,在資料服務領域的工作,要取得更好成效,計算效率便成為最為重要的前進方向。需注意此時所指「計算」不僅僅是程式演算法意義上的計算,也包括人類大腦分析思考時的計算。

資料服務系統的定位

版本 v1.0 最後更新日期 2013 2 17 資料服務領域的工作是計算密集型的,相對於其他it 系統,資料服務系統的計算往往更具複雜性。例如,資料服務系統內的作業較少在 1分鐘以內結束,有時候甚至要花費超過一周的時間完成。在提供資料或分析時,我們常說資料質量是第一重要的 結果不可信,無論表達方式...

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