基于云計(jì)算環(huán)境下氣象數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的研究

胡麗娜

（黑龍江工業(yè)學(xué)院，黑龍江 雞西 158100）

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，龐大數(shù)據(jù)中隱藏著很多價值信息，為了在大量的數(shù)據(jù)中找到其存在的規(guī)律，技術(shù)人員必須采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，從而有效預(yù)測未來的發(fā)展趨勢。氣象數(shù)據(jù)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與科學(xué)研究過程中具備十分重要的價值，應(yīng)用十分廣泛，可為基礎(chǔ)的地面與高空氣象提供更多的參考資料，且很多災(zāi)害資料與雷達(dá)氣象資料中蘊(yùn)藏著氣象規(guī)律，可有效預(yù)測氣象。因此，在提取價值氣象數(shù)據(jù)的過程中，應(yīng)用云計(jì)算與關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘技術(shù)具備十分重要的作用。

1 云計(jì)算與關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘技術(shù)

當(dāng)前對云計(jì)算并未形成公認(rèn)，其具備高度可靠性、虛擬性、可拓展性、分布性以及資源聚合性等特點(diǎn)。基于云計(jì)算主要指的是結(jié)合各個服務(wù)器的資源，通過虛擬技術(shù)將開發(fā)的服務(wù)與網(wǎng)絡(luò)計(jì)算擴(kuò)展至每一個服務(wù)器，從而實(shí)現(xiàn)超級計(jì)算的功能。當(dāng)前關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，其可以有效發(fā)現(xiàn)事物數(shù)據(jù)庫各個屬性之間的關(guān)聯(lián)，隨著關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘技術(shù)的深入研究，工作人員改進(jìn)優(yōu)化了技術(shù)算法，包括FP-Tree 算法等。

2 基于云計(jì)算及關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘技術(shù)的氣象數(shù)據(jù)挖掘

在本次研究中，首先，技術(shù)人員準(zhǔn)備硬件與軟件環(huán)境，并開始進(jìn)行算法實(shí)驗(yàn)。第一步應(yīng)利用一個磁盤與兩臺服務(wù)器搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境，且實(shí)驗(yàn)采用三節(jié)點(diǎn)集群方式，利用weiUbuntu 12.04 版的操作版本，并在服務(wù)區(qū)中采用虛擬3臺PC 機(jī)。同時，應(yīng)在Hadoop 平臺版上搭建集群，且采用完全分布模式搭建Hadoop 環(huán)境，并在后期考慮Hadoop 集群的裝備配置。具體步驟為：配置Hadoop 運(yùn)行環(huán)境，并通過修改配置文件啟動或關(guān)閉集群。為了便于后期的開發(fā)與調(diào)試工作，在完成之后配置基于Eclipse 的Hadoop 應(yīng)用開發(fā)環(huán)境，在實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作的基礎(chǔ)上，在Eclipse 集成環(huán)境中測試與編譯代碼，提升開發(fā)效率。整個過程中做好集成環(huán)境與插件類型的選擇工作，在完成準(zhǔn)備工作后便開始部署Hadoop。第二步則開始進(jìn)入正式的實(shí)驗(yàn)階段，技術(shù)人員應(yīng)做好數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備工作，利用中國地面國際交換站的氣候資料數(shù)據(jù)集尋找氣象數(shù)據(jù)局。平均風(fēng)速、平均氣溫、平均相對濕度、降水量以及小型蒸發(fā)量屬于收集資料內(nèi)容，應(yīng)根據(jù)上述資料完成數(shù)據(jù)的挖掘與預(yù)測工作。同時，技術(shù)人員在遵循氣象數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)規(guī)則的基礎(chǔ)上，離散化相關(guān)數(shù)據(jù)，并將屬性轉(zhuǎn)化為布爾型，之后挖掘關(guān)聯(lián)規(guī)則。

其次，開始進(jìn)行本次實(shí)驗(yàn)，在使用Eclipse 平臺的基礎(chǔ)上利用Java 語言編寫FP-Tree，并將待挖掘的數(shù)據(jù)上傳至Ha-doop 分布式文件系統(tǒng)，做好相關(guān)文件的標(biāo)注工作，之后找到運(yùn)算結(jié)果。之后將挖掘數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一，了解程序的運(yùn)行狀態(tài)，在完成程序運(yùn)行后通過保存的文件獲得試驗(yàn)結(jié)果。之后改變各個參數(shù)反復(fù)完成試驗(yàn)，提取獲得實(shí)際數(shù)據(jù)的挖掘結(jié)果，做好氣象數(shù)據(jù)的預(yù)測工作。同時，挖掘期間應(yīng)考慮數(shù)據(jù)的大小問題，大數(shù)據(jù)為集群性測試的關(guān)鍵因素，為了確保算法結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)在單機(jī)環(huán)境與分布式環(huán)境中完成大小不同數(shù)據(jù)的試驗(yàn)工作，對相同數(shù)據(jù)進(jìn)行支持度的試驗(yàn)，對同組數(shù)據(jù)根據(jù)Mab 數(shù)大小的不同試驗(yàn)。最后，應(yīng)充分了解氣象數(shù)據(jù)中氣象結(jié)果的預(yù)測作用，在本次實(shí)驗(yàn)中，技術(shù)人員收集了各種真實(shí)數(shù)據(jù)信息，但利用信任度與支持度的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘無法有效判斷預(yù)測結(jié)果的真實(shí)性，對此還應(yīng)考慮計(jì)算規(guī)則相關(guān)性問題，計(jì)算時間同時出現(xiàn)可能性與各個事件完全獨(dú)立性可能性的比例，當(dāng)比例小于1 時，呈負(fù)相關(guān)，無意義。當(dāng)結(jié)果等于1 時則代表事件相互獨(dú)立，當(dāng)結(jié)果大于1 時，呈正相關(guān)，有意義。

3 結(jié) 語

當(dāng)前我國氣象事業(yè)正處于不斷發(fā)展的過程中，對天氣預(yù)報具備十分重要的意義。對此，相關(guān)工作人員應(yīng)利用云計(jì)算與關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘技術(shù)在海量信息數(shù)據(jù)中挖掘更多有價值的信息，提升算法效率，增強(qiáng)氣象數(shù)據(jù)的可用價值。本次研究雖然獲得了一定的成效，但依然存在很多亟待改善的地方，需要更多學(xué)者投入其中，完善理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。