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全球营销传播机构奥美集团旗下奥美互动纽约公司董事总经理麦德奇长期致力于数据挖掘分析,他领导的团队受到多家跨国公司乃至整个业界的好评。麦德奇和《纽约时报》作家保罗·布朗合著推出的《大数据营销:定位客户》一书,介绍了应用大数据理念、技术与方法辨认出最有价值客户,并提高企业接触这类客户成效、增加其购买力的思路。
定位客户,首先需要设定目标,这其实上就是个筛查客户的过程。书中第二章通过航空业、汽车销售等行业的企业案例,对通过开发利用数据来完成识别客户并予价值分类的操作,作了详细说明。所谓有价值的客户,可以经“现在购买你的产品开销很高?”、“你期望今后购买你的产品开销很高?”、“很久以前就已经是你的客户?”、“可能说服其他客户选择你的品牌?”、“是否为该客户服务投入的成本不高,所以带给你公司的利润很高?”问题,对应发掘出数据来辨识。等书作者特意强调了结合统计模型预测与个人直觉,以提高数据应用价值的重要性。
找到(现有有价值或目标、潜在)客户并不意味着万事大吉,如何跟客户交流,怎样确保这种交流能够激发客户兴趣、反映客户喜好,挖掘其潜在的购买动机,才是定位客户的重中之重。亚马逊、谷歌等互联网行业的翘楚企业都擅长运用复杂的算法来收集、挖掘和分析数据,其他行业内的绝大多数企业显然不具备这方面能力。这就意味着,大数据时代,即便可能掌握更多数据,企业仍需应用定性和定量分析等工具,来筛查客户数据。与之同时,企业还可通过对客户在互联网上留下的许多文字记录,比如社交网络上的个人状态、评论言论等,发掘有价值的文本信息,将之分类量化转化为数据。
大数据技术和方法在商业中的显著作用是,可以帮助企业更精准的找到客户(地点捕捉)。书中介绍了这方面的四种行动方式:借助特定媒体客户的个人介绍,使企业的目标客户与这些客户的信息相匹配,比如,购买某一电视媒体收集的目标客户分布信息;了解目标客户的住址;了解怎样通过客户住址、邮寄地址、网络cookie接触具体某个人;通过确定某一类固定客户样本来确认地址信息。
定位客户工作,还包括制定相关预算,这同样离不开数据挖掘分析,可采用相应的计量经济学模型、基于历史角度估算特定时期的媒体成本和消费习惯、确定特定营销成本的增减会带来怎样的长期影响。具体操作中,企业需要通过优化测量指标、优化选择方案,来提高基于数据分析的营销的成效。
《大数据营销:定位客户》一书作者指出,书中介绍的理念和方法,迄今为止已经在许多业界龙头企业、创业创新型企业获得了广泛应用,这些企业非常娴熟的利用一切可以收集到的有价值数据,来捕捉相关目标客户的一举一动。
关键词:高校图书馆;大数据;应用服务模式;体系建设
摘要:文章主要针对高校图书馆大数据应用服务模式体系建设展开探讨,对高校图书馆大数据应用服务的现状作了分析,并系统研究了高校图书馆大数据应用服务模式的体系建设,以期能为有关研究提供参考。
中图分类号:G258.6文献标识码:A文章编号:1003-1588(2017)04-0134-03
1高校图书馆大数据应用服务现状分析
1.1高校图书馆大数据研究进展
图书馆应用大数据、服务需求以及相关的技术问题的讨论,国外相关学者很早就已经开始关注。关于数据服务方面的讨论,韩翠峰对组织数据、存储数据以及数据的管理进行了相应的探究,他认为大数据时代的今天面临的挑战是多种多样的,应提出相应的应对方案[1];秦嘉杭则认为在大数据环境下,图书馆更应该侧重于挖掘数据、发现知识以及服务社区的数据构建及服务[2];关于应用技术方面,M.Teets和J.Qiu等人依据时间的先后顺序依次提出了World Cat数据库的应用框架和HPC-ABDS大数据时代的图书馆应用框架[3]。而近年来,国内很多知名学者也开始注意到大数据时代背景下高校图书馆的服务与技术问题,并引发了相应的讨论。王显燕对国内图书馆对技术的应用、知识的创新、图书馆的硬件设施等进行了多方面的比较,分析了国内高校图书馆面临的问题与挑战,并根据问题提出相应的应对策略,她认为在大数据时代高校图书馆发挥着重要作用,未来高校图书馆的服务更加精细、用户的行为分析更加准确、决策更加智能化[4]。不管是国内的学者还是国外的学者,都是从多个视角探讨了大数据背景下高校图书馆面临的诸多问题与挑战,高校图书馆需要更加明确的创新服务意识,策划出合理的应对方案。笔者认为,上述很多方案更多的是偏向于对概念的解释,缺乏相关理论以及从技术角度切入的应对策略。
1.2高校图书馆大数据应用服务目前面临的问题
1.2.1高校图书馆数据整合问题。目前,由于受多种因素的限制,在知识服务领域中相关的企业数据开放程度不高,“信息孤岛”便由此产生,所以,收集数据的难度较大。加上迥异的数据关联、风格各异的数据存储方式以及不同的数据格式,即使是进行简单的数据堆砌,也很难挖掘有效的知识数据,这给高校图书馆整合大数据带来了难题。除此之外,整合大量数据后,应使用什么样的存储方式,从而确保用户的访问速度不受限制,成了一个新的挑战[5]。
1.2.2高校图书馆大数据技术问题。大数据环境下,传统的数据挖掘方式已无法满足对关系型数据、非结构化数据挖掘及深度分析的需求,这就需要高性能计算设备、软件平台作为支撑,提高处理速度,采用合适的数据挖掘算法进行知识挖掘和知识发现。目前,我国相关领域的技术发展还不平衡,一些知名互联网企业,如阿里巴巴和腾讯等,都已建了上万节点的大数据计算集群和软件平台,也成功开展了大数据应用和服务,但由于企业之间竞争激烈,大数据的应用和开发技术通常技术水平不高、技术扩散不畅,优势企业对开源社区的贡献相对薄弱,从事图书情报工作的研究者难以获取所需的数据资料,造成高校图书馆大数据分析面临技术壁垒。
1.2.3高校图书馆服务问题。目前,在大数据开放以及知识共享的时代背景下,高校图书馆需要进行针对性的知识服务,及时了解用户的需求,通过搜索知识、组织文字、分析数据、重组词语等搜索方式为用户提供更为优质的服务,进而推动知识的应用与创新。目前,高校的个性化服务以及科研项目成为高校图书馆知识服务体系的两个重要方向,但业界对此的研究缺少相应的理论支撑及相关的技术支持[6]。
1.2.4高校图书馆经费问题。高校图书馆是为高校教学和科研服务的。由于高校对图书馆计算机设备及资金投入有限,图书馆大数据服务面临着较大的挑战。随着图书馆数据量的不断增加,数据存储及计算规模也随之增大,服务器硬件设备及软件设施的购置等需要大量的资金投入,对此,高校图书馆需争取国家和学校的重视和支持,并寻求有效的解决方案。
2构建高校图书馆大数据应用服务模式
2.1大数据应用模式
“大数据应用模式”目前还没有确切的定义。笔者通过互动百科搜索“模式”一词,得到的结果是:“在生产和生活中产生的经验,经过了人的升华以及核心知识的提取,形成了一种可以解决问题的方法。”据互动百科对“模式”一词的解释,笔者将大数据应用模式解释为解决了高校图书馆大数据应用的方法。在大数据时代背景下,高校图书馆的大数据服务体系面临着很多的难题,但在相关理论知识体系以及技术手段的支撑下,高校图书馆应深度分析这些难题并从中提出相关解决方案,经过总结得出理论,最后形成相关的知识理论体系[7]。
2.2大规模网络分析方法
2.2.1网络分析的知识理论。网络分析方法需要与知识管理理论相结合,以学科的知识作为理论依据,通过对“语义网络”模型的构建以及“显性知识”的挖掘,搭建起分析“社会网络”模型以及“隐性知识”的表达平台,以达到共享和转移“隐性知识”的目的,进而能够起到辅助作用,创新知识理论以及使决策更加智能[8]。
2.2.2个性化推荐算法。在个性化推荐算法中,协同过滤是目前最为广泛的算法之一,该算法为了给某个特定用户进行个性化推荐,可根据用户所提供的相关信息,计算出与该用户相似度较高的最近邻居,再分析最近邻居的活动记录等数据,预测出该用户可能对何种资源比较感兴趣,从而对该用户进行个性化推荐。
2.3高校图书馆大数据应用模式
高校图书馆大数据应用模式框架的构建是基于大规模网络分析方法,该框架包含了高校图书馆大数据的应用模式、应用实现方法、知识服务管理理论、支撑技术以及云计算支撑环境(见图1)。
2.3.1收集、整合和存储数据模式。①高校图书馆的资源存储结构以及日常服务的半结构化和非结构化问题,可以采取人工手写录入数据或通过相关的软件平台接口存储相关数据的方法解读。②高校图书馆可以选择与知名的文献资源数据库商签约,以合作的方式获得数据库资源的下载、研究和使用权限。③高校图书馆可将本校的资源优势以及特色学科与网络数据相连接,以获取有效的数据资源及相关文献,在本校图书馆内构建学科数据库,有效地收集学科的相关数据。
2.3.2大数据具备数据体量大、数据类型多、价值密度低和处理速度快四大特点。选择和整合不同的数据资源,并对其采取什么样的整合方法及整合的方式是这一问题的关键。①从资源整合的角度切入,根据特定的用户需求进行大数据的应用研究。对此,数据整合需要考虑其类型的选择,在整合时需要建立起相关性强、内容丰富的高质量数据库。②从存储和整合数据的方式上看,不同格式的数据需要建立起相应的数据模式,并建立统一、规范的表现形式,将数据存储在分布式的云平台之中,方便用户通过网络快速地检索和查询相关文献和资料[9]。
蔡洪齐:高校图书馆大数据应用服务模式体系建设研究 2.3.3数据处理和分析模式。处理大数据有分析数据和挖掘数据两种途径。①分析数据是以文件形式或是以单个数库的组织方式为基础,分析目标极为明确。②挖掘数据是需要在数据库或是在分布式的存储中建立数据库。
2.3.4知识展现与服务模式。高校图书馆生存和发展的立足点是学科服务,评估高校图书馆的服务质量应依据其学科服务水平的高低,而学科服务又是围绕科研和学科教学展开的,用户能够快速地获取科研和教学资料,既提高了图书馆的知识服务水平,也对创新和应用知识起到了促进作用。高校图书馆个性化服务应针对用户的行为习惯,以用户的需求为主导,对不同的用户采取相应的服务方式,具体实现技术包括个性化信息检索、个性化信息推荐等。
2.3.5Hadoop大规模图计算的云平台。Hadoop大规模图计算的云平台破解了计算设备和经费投入等方面受限的难题。近年来,很多知识服务机构为了减少计算成本的支出,多利用中低端硬件设备集合成大规模的计算机集群,并搭建了相关的计算平台,以此减少购置高端服务设备的费用。目前市场上出现的云操作系统有微软公司开发设计的Windows Server2012系统、甲骨文的Solaris11系统以及华为自主知识产权的Fusion Sphere云操作系统等,这些操作系统都是由企业开发设计的,它们的优势明显、使用方便、性能稳定,但使用时需要支付相应的费用。而开源项目Apache下的hadoop系统功能强大且免费,因此被许多互联网公司争相采用,成为主流的分布式系统。Hadoop系统是运行于普通的服务器和计算机集群上的分布式存储系统,它将普通的服务器与存储在计算机的集群相连接,能够完成计算机的存储和运行调度。Hadoop系统的软件开源特性能大幅降低大数据应用的成本,同时也使其迅速成为工业界和学术界开展大数据应用研究的主流平台[10]。
3结语
在大数据背景下,高校图书馆的学科服务面临着重大的变革,这既是挑战又是机遇。在此背景下,图书馆要充分利用现代科学技术,不断改进应用服务体系,才能为用户和读者提供更为优质的服务,以此推进高校图书馆更好更快地发展。
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据悉,大钻展是大麦电商基于淘宝钻石展位推广的基础上,利用淘宝数据库进行建模,对消费者进行特征人群分类来实现的精准广告投放。
大麦电商董事长余焕文表示,拥有6000万/天固定访客的淘宝平台,海量消费者数据早已被应用起来,但普通钻展重品牌,难以识别精准客户人群。大钻展服务的推出,希望通过科学建模的精算,使得人群分类上突破现有钻展后台的分类局限。
对于和一般钻展的区别,余焕文称,一般钻展投放用的是标签叠加出来的分类。而大钻展是标签复合迭代,成千上万次甚至是千亿级别的计算次数而得出的分类。
[关键词] 1,25-(OH)2-D3;巨噬细胞趋化抑制因子;核转录因子κB/P65;肾小管间质炎症反应
[中图分类号] R692.3 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721(2014)09(b)-0008-05
Effects of 1,25-dihydroxyvitamin D3 on the expression of macrophage chemotaxis inhibitory factor and nuclear factor-κB/P65 of tubulointerstitial cells in unilateral ureteral ligation operation model rats
LONG Yan-jun1 YANG Xiao-cui2 YANG Xia1 DA Jing-jing1 YUAN Jing1 TIAN Mao-lu1 ZHA Yan1
1.Department of Nephrology,People′s Hospital of Guizhou Province,Guiyang 550002,China;2.The Fourth People′s Hospital of Zunyi City in Guizhou Province,Zunyi 563000,China
[Abstract] Objective To investigate the expression of macrophage migration inhibitory factor(MIF)and nuclear factor-κB/P65(NF-κB/P65)in the kidneys of unilateral ureteral obstruction(UUO)model rats and the effect of 1,25-dihydroxyvitamin D3 on the xpression. Methods Thirty healthymale SD rats were randomly divided into 3 groups:sham operation group(n=10),model group(n=10)and VD group[n=10,UUO rats treated with 6 ng/(100 g・d) 1,25-dihydroxyvitamin D3].The rats in sham group and model group were treated with equal normal saline by lavage for 8 weeks.Serum creatinine,histopatho1ogical change,renal tubulointerstitial macrophage marker antigen(ED-1),NF-κB/P65 and MIF in rats at 8 weeks was measured by immunohistochemistry respectively. Results Serum creatinine,renal interstitial area/statistical field area,the expression of MIF,the amount of NF-κB/P65 nuclear positive cell and ED-1 positive cell in model group was significantly increased compared with that in sham group respectively(P
[Key words] 1,25-dihydroxyvitamin D3;Macrophage chemotaxis inhibitory factor;Nuclear factor-κB/P65;Renal tubulointerstitial inflammation
慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)正成为一个全球范围内的公共卫生问题[1]。肾小管间质炎症可促进CKD患者肾脏纤维化的进程,导致终末期肾衰竭。巨噬细胞移动抑制因子(MIF)是一种强有力的炎症前细胞因子[2],可引起核转录因子-κB(NF-κB)的活化。在鼠的抗肾小球基底膜肾炎、系膜增生性肾炎、MRL/lpr狼疮性肾炎等均发现MIF表达增加[3],与肾脏组织学损害(间质纤维化等)、蛋白尿程度及肾功能衰退密切相关[4-5]。本研究在单侧输尿管梗阻(unilateral ureteral obstruction,UUO)大鼠模型中观察肾小管间质炎症反应和肾小管间质细胞MIF、NF-κB的表达情况及给予1,25-(OH)2-D3干预后MIF、NF-κB在肾小管间质细胞中表达的变化,探讨1,25-(OH)2-D3是否通过MIF影响NF-κB活性来改善肾小管间质的炎症反应,为肾纤维化药物治疗提供更广泛的循证医学依据。
1 材料与方法
1.1 动物及分组
6周左右雄性SD大鼠30只,体重170~220 g,许可合格证号scxk(渝)2007-0005,由重庆试验动物中心提供。按随机数字表法分为假手术组(n=10)、模型组(n=10,行单侧输尿管结扎手术)和1,25-(OH)2-D3干预组(VD组)(n=10,行单侧输尿管结扎手术加1,25-(OH)2-D3 6 ng/(100 g・d)入饮水中灌胃8周)。假手术组和模型组予等量生理盐水灌胃。
1.2 动物处理
在UUO术后8周麻醉大鼠从颈总动脉采血,4℃、3000 r/min离心15 min分离血清,用于测定血肌酐。脱髓处死所有大鼠,剖取左侧肾脏,剥离包膜,部分肾组织10%中性甲醛溶液固定,行组织病理学、免疫组织化学检测,部分肾组织存放于-80℃,行Real-time PCR和Western blot检测。
1.3 组织病理学检测
石蜡切片行常规HE、PAS和Masson染色,光镜下双盲法观察肾小管间质的变化情况。每只大鼠选取3张切片,每张切片随机选取10个肾小管间质视野(避开肾小球和大血管),肾间质面积测量在200倍光镜下,每个视野分别测量肾间质面积与统计场面积的比值。采用显微图像分析系统(Olympus C3040.ADU)对各组染色结果进行积分吸光度(A)测定,每张切片随机选取10个高倍视野(200倍),每个视野代表0.13 mm2的区域面积,计算其A值,取平均值。
1.4 免疫组织化学检测
切片脱蜡复水;抗原修复采用微波热修复,室温冷却;经3%双氧水封闭内源性酶;正常羊血清封闭15~20 min;加入一抗ED-1(Santa Cruz)1∶50、NF-κB/P65(Cell Signaling Technology)1∶400、MIF(Santa Cruz)1∶50,4℃孵育过夜;滴加HRP Polymer(酶标二抗),在室温下孵育30 min;DAB显色,苏木素复染,脱水,透明。实验同时以磷酸盐缓冲液代替一抗作阴性对照。
1.5 统计学处理
采用SPSS 18.0统计软件对数据进行分析和处理,计量资料以x±s表示,采用单因素方差分析或q检验,以P
2 结果
2.1 3组大鼠血肌酐及肾间质面积/统计场面积的比较
术后8周,模型组的血肌酐及肾间质面积/统计场面积明显高于假手术组及VD组(P
表1 3组大鼠血肌酐及肾间质面积/统计场面积的比较(x±s,n=10)
与假手术组比较,*P
2.2 3组大鼠肾组织病理检查结果
假手术组肾小管间质形态正常;模型组可见肾小管管腔增大,小管上皮细胞空泡状变性、萎缩、脱落,肾间质结构紊乱、炎症细胞浸润及纤维化;VD组肾小管间质病变较模型组明显改善(图1)。
2.3 3组大鼠肾小管间质ED-1的表达情况
免疫组化显示假手术组ED-1表达极少;与假手术组比较,模型组ED-1表达明显升高(P
图2 3组大鼠肾小管间质ED-1的表达情况(×200)
A.假手术组;B.模型组;C.VD组;与假手术组比较,*P
2.4 3组大鼠肾小管间质MIF的表达情况
免疫组化显示假手术组MIF表达极少;与假手术组比较,模型组MIF明显升高(P
2.5 3组大鼠肾小管间质NF-κB/P65的表达情况
免疫组化显示假手术组NF-κB/P65在肾小管上皮细胞中主要表达于细胞质,未见明显核阳性细胞;模型组肾小管NF-κB/P65核阳性细胞较假手术组明显升高(P
3 讨论
肾脏纤维化,尤其是肾小管间质纤维化,几乎是所有CKD的最终结果[6]。肾小管间质炎症是肾小管间质纤维化的重用病理生理机制之一。MIF是免疫和炎症反应中的关键成分[2],是一种含有115个氨基酸的蛋白质,相对分子质量约为12.5 kD[7]。MIF的活化状态是由含2个反向平行α螺旋和6个β片层的三个单体组成的同源三聚体,形成一末端开放的中空结构。MIF主要由巨噬细胞产生,其他细胞如淋巴细胞、树突状细胞、中性粒细胞、内皮细胞、平滑肌细胞、上皮细胞、成纤维细胞、心肌细胞、神经细胞、生殖组织、脂肪细胞和激素分泌细胞也可表达MIF[8]。MIF主要通过抑制巨噬细胞游走移动,促进巨噬细胞在炎症局部的聚集、增生及分泌多种细胞因子如白介素-1(IL-1)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等发挥其增强炎症反应程度的生物学效应。在正常人、大鼠的肾组织中,MIF主要在肾小球脏层和壁层上皮细胞表达,在肾小管上皮细胞弱表达[9]。在人类各种原发和继发肾小球疾病中,肾脏MIF表达均增加[3]。有研究发现,在系统性红斑狼疮小鼠模型中给予MIF拮抗剂处理可改善肾脏的功能及组织学指标[10]。本研究发现,UUO大鼠肾小管间质ED-1阳性细胞明显升高,MIF的表达明显增加,结果提示MIF可能参与UUO大鼠肾小管间质的炎症反应,与既往在进展性肾炎模型大鼠上的相关研究一致[11]。
NF-κB属于NF-κB/Rel家族,由NF-κB1(p50/p105)、NF-κB2(p52/p100)、RelA(p65)、RelB及c-Rel五个成员组成,是调控诸多基因的重要转录因子,参与炎症反应、免疫应答、细胞增生及转化和凋亡等重要的生理病理过程[12-13]。许多与肾脏损伤相关的刺激(如高糖、蛋白尿、糖基化终产物等)均可引起NF-κB的活化[14-15],其中起主要作用的是NF-κB1/P65异源二聚体。有研究发现,MIF可以通过作用于一种转录因子ETS家族成员PU1来上调TCL-R4的表达,引起NF-κB过度激活,导致炎症反应的级联放大效应[16-17]。另有研究发现,MIF在IgA大鼠肾损伤中的作用机制可能与活化NF-κB/P65有关[18]。本研究发现,在正常大鼠肾小管间质中NF-κB/P65核阳性细胞极少,而在UUO大鼠肾小管间质的NF-κB/P65核阳性细胞明显增加,结果提示在UUO大鼠中,MIF可能通过诱导NF-κB/P65活化,参与肾小管间质炎症反应。
研究发现,1,25-(OH)2-D3通过减轻梗阻性肾病模型中肾小球硬化的损伤而发挥抗肾脏纤维化的作用[19],已被证实可以延缓肾小球硬化及肾间质纤维化的进展[20],但具体机制尚不明确。本研究发现,在UUO大鼠肾脏,MIF表达明显升高(P
本研究结果证实,应用1,25-(OH)2-D3干预可减轻UUO大鼠肾小管间质的炎症反应,缓解肾小管间质纤维化。1,25-(OH)2-D3可能通过抑制MIF在肾小管间质的表达,减少NF-κB/P65的活化,改善炎症反应,减轻肾脏损伤。
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关键词 大数据 软件设计 创新
中图分类号:TP311.11 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.11.018
Innovative "Normalization" Software
Design Ideas Based on Big Data
YU Xingwen
(Institute of Information Technology, Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing, Jiangsu 210023)
Abstract In the field of software development, large data in the fast promotion of the rapid processing of data, development of data mining and related software products. Big Data has become the new driving force for the continued growth of the information industry, based on the innovative activity of big data software development has become an important issue. This article explores the smart device manufacturers, it is possible to adapt the data requirements of the development of large, innovative features of "Five in One" software development model.
Key words big data; software design; innovation
1 背景:时代呼唤大数据,基于大数据开展的创新研发日新月异
(1)大数据方兴未艾,智能制造成强国重要力量。随着移动互联网、物联网、社交网络、数字家庭、电子商务等新一代信息技术的广泛应用,大数据不断产生。海量、多样化的大数据在实际生产、工程等各行业中不断在创造出显著的经济效益和社会价值,也在决定着企业的未来发展变化。有人把数据比喻为煤炭资源,那么如何利用和挖掘这些大规模数据的潜力就将成为决战未来,取得竞争优势的关键。可见,大数据在考验着人类的数据驾驭能力,也深刻影响着人们是否能够更深刻、全面地洞察未来。
(2)创新型软件研发日新月异。在软件研发领域,大数据在快速促进着数据快速处理、数据挖掘以及相关软件产品的发展。大数据已成为信息产业持续增长的新的驱动力,新的技术、产品、服务、业态在不断涌现,新一代智能型产品在国民经济的各行业中所占份额在不断提高。
大数据也促使着各行各业的决策从“业务驱动”升级为“数据驱动”,在成为企业提高核心竞争力的重要影响因素。比如,零售商可以通过大数据实时掌握市场动态,以作出更加精准有效的市场营销策略活动,为消费者提供更加有亲和力的个性化服务;在公共事业领域,大数据可提高全民医疗保障及社会福利水平,更好地促进经济和谐发展,加强社会管理、稳定公共秩序。
与此同时,由于大数据的体量巨大、数据类型多元化、处理速度快、价值密度低, 也造成了用常规软件工具在较短时间内进行数据的抓取、管理和处理等工作能力受到制约。尽管已经有了诸如大规模并行处理技术、数据挖掘电网、分布式文件系统、分布式数据库、云计算平台等多种技术,“大数据”也需要更新的处理模式以及采用更新型的软件,才能更加充分发挥大数据的决策、洞察及优化等方面的能力。
可见,基于大数据的软件研发的创新活动已成为一项重要课题。
2 软件设计中创新的基本涵义及存在的问题
2.1 创新的基本涵义
创新是企业独立开展相关研发活动,获得自主知识产权以及专有技术,并创造出新产品的过程。当今世界,科技迅猛发展,企业和国家的自主创新能力,决定着其经济竞争能力,以及在文化、社会等多方面的国家影响力。它是综合国力的决定性因素,是企业和国家的持久核心竞争力的重要来源。
2.2 软件行业开展自主创新面临的问题
(1)重视惯性技术已成为企业自主创新的“瓶颈”。近些年来由于忽视对惯性技术领域的原创性发现和发明的研究,使相关产业只能处于“跟踪状态”,而不能成为“领跑者”。要拓展惯性技术领域,就不能在受“需求牵引”,而应自主创新,采用“新技术拉动”企业经营管理模式。而这需要在人才的培养、就业、流动及发展等多方面作出变革。
(2)中国传统文化“不为天下先”的思维在“阻滞”自主创新。创新活动具有不确定性和风险性。中国传统文化中的“不为天下先”的小生产者的思维模式使国民缺乏主体能动性,尤其是内地居民,其拼搏意识、冒险精神和创新精神都在一定程度上较弱于沿海地区和部分西方国家。
(3)企业开展技术开发与创新的“主体意识”不强。由于技术开发与创新的研发成本高、风险大、需时长、见效慢,现行企业经营管理体系对科技创新可能带来的未来绩效认识不足,管理者往往追求利益短期化。再加上部分行业垄断行为,致使企业自主创新基础更加薄弱,创新意识不强,创新能力弱化。
(4)企业自主创新持续发展的保障性制度不完善。目前企业创新相关法律法规相对滞后,体制建设尚不健全,有利于提高科技进步和创新活力的措施尚未完全普遍采用,科技成果转化为现实生产力的有效机制尚未真正建立。尤其是基础科技及公共领域方面的创新型资金投入尚需体制上的保证。
(5)自主创新的网络化建设尚不健全。创新活动需要国家政策、科学技术链、研发资金链、技术服务链、人才建设构成一个有机网络化整体。目前,我国科技服务机构还比较弱小;国际科技创新合作,尚停留在重引进、轻吸收、欠创新、少自主的阶段;地区性、行业间、跨单位、的创新型人才流动、资源共享,以及产学研之间的密切合作等方面上尚脱节,流通网络还有待完善。企业与社会自主创新的市场环境与国家体制尚存不足。
3 软件设计的传统思路
3.1 传统软件设计的基本含义
一般来说,传统软件设计,是从软件需求描述开始,根据需求分析的结果进行功能设计,在软件系统的整体结构基础上划分功能模块、确定每个模块算法,然后进行代码编写,最后形成软件。在这一过程中,软件设计通常包含了结构设计、数据设计、接口设计和过程设计四个阶段。传统型软件设计具有以下四个基本特征:抽象、模块化、信息隐蔽、模块独立性。
3.2 面对大数据时代,传统型软件设计思路的几点商榷之处
(1)模块化减低了软件研发的复杂性、易于修改、使系统的并行开发更为便捷。但使系统的有机统一性受到影响。(2)数据的类型、形式、结构及其转换的相关规范和实现应进一步适应大数据时代的需要。(3)系统体系构造应考虑到针对大数据构造大规模系统的要求,在降低复杂性,提高构造运行速度,及设计能够适应规模增长的系统方面引起重视。(4)程序集成方面,应可借助各种系统构造工具,将软件设计从源代码开始,直至程序编译、程序链接等作综合考虑,以利于形成简捷高效稳定可靠安全的可执行程序。
4 基于大数据的软件设计新思路
4.1 软件设计的实质
比较各种软件设计的概念,可知软件设计就是用合适的技术方法,依据工程原理,来完成器件、设备、程序、体系、系统的物理实现的过程。其实质是:设计者通过软件来完成一定功能,满足客户的需要,实现或扩展某些功能的一项创造性活动。只不过,计算机软件设计与其他工程学科相比,发展时间尚都短,还处在“幼年”,仍需更新的方法、更好的算法分析以及理解力等显著进化。
4.2 软件设计的发展方向
随着时代变迁,大数据风起云涌。软件开发过程的演化也在随之改变。从早期的瀑布式开发模型、螺旋式迭代开发,到后来的敏捷开发方法,都体现出不同时代软件开发过程的特色,以及对软件研发项目的运作模式。
在大数据时代,智能型机器及设备已广泛应用到各行业,及家庭办公、家居生活中,具有新的特色,如:人性化、智能化、灵境化、熵平衡化。
人性化特色。人性化从技术和人的关系来看追求协调,使技术围绕人的需求来研发。人性化理念,具体体现在满足消费者的功能需求时,又满足消费者的心理需求。追求美观与消费者的生活习惯、操作习惯的完美统一。
智能化特色。现阶段设备如手机等,都是现代通信技术、网络技术、及智能控制技术的综合集成。设备不仅具有一定的“感知”能力,即具有能够感知外部世界、获取外部信息的能力;而且具有“记忆和思维”能力,即能够根据感知到的外部信息进行一定程度上的分析、计算,进而完成一定程度上的判断、联想、决策;更高级的,还具有一定程度上的“学习能力和自适应能力”,以及“行为决策能力”,比如“机器人”、精确制导导弹等。这些系统和产品,都体现了一定的“智能化”。
灵境化特色。大数据,使相关计算产品能,是综合了计算机图形技术、计算 机仿真技术、传感技术、显示技术等多种科学技术的最新成果,通过采用虚拟现实技术,能够全部或部分由计算机生成具有一定程度的视觉、听觉、触觉等多维感觉环境,给人提供一个观察并与虚拟环境进行交互作用的多维人机接口,使人可在虚拟环境中接观察事物的内在变化,并进行交互活动。这都给人一种“身临其境”的真实感。这一特点尤其体现在影视艺术及相关设备上。
熵平衡化特点。熵定律是科学定律之最,这是爱因斯坦的观点。在大数据时代,人类更加重视人与自然的和谐共处,因此,在产品研发时,如何做到能源、物质、信息等循环时平衡转换也是重要课题。
4.3 基于大数据的“归一”软件设计模式简述
“归一”软件设计模式又可称为软件研发“生命体”模式,或称“五位一体”目标导向式软件研发模式,其框架如图1所示:
在这一框架中,存在着“一心“、“二极”、“五位”、“四环”。其中:“一心”即指软件设计注重“创新”这一主特色。“二极”指“问题”、“需求”。在这二者的沟通中,探讨出问题处理方案,给出软件设计的基本框架,和相关算法。“五位”指:在“二极”的基础上,由:A.工具资源;B.规则(含语法类、需求类、领域类又称供给类、参数设置类);C.控制手段类软件措施(如控制类结构语句、类、指针与标志、算法等);D.创新思想(含硬件方面、软件方面、问题方面)等四位构成有机整体,在开展研发活动中,要强调这“五者”的有机统一,做到五位一体,融会贯通。“四环”指软件研发过程中,应通过“结构-行为-目标-绩效”四环节完成软件设计,这一研发行为模式开始于“二极”、在“五位”所构成的外环境中实现目标任务的完成。这是一种以创新思想为主要特色的“目标导向”型行为驱动研发模式。
4.4 “归一”软件设计模式的基本特征
(1)从思想上高度重视软件部分在产品、工程、系统中的重要性,“差之毫厘谬以千里”,要求软件设计应做到安全、可靠。(2)从数据转换上,更注重从数据采集、初级数据、代码、指令、机器码、控制信号、操作指令、输出信号到终端的全过程特点,应对各环节的数据形式、结构及转换作统一考虑。(3)这一模式,根源于人与自然的完整世界观,探讨以新思想去进行软件设计,从价值工程的角度去进行软件体系的构造,以充分开发智能型机器的价值。(4)遵循五项设计原则:安全、生态、质量、效率、经济。
参考文献
[1] [加]Peter Smith著.深入理解软件构造系统原理与最佳实践.仲田等译.北京:机械工业出版社,2012.