商品簡介
作者簡介
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序
航空大數據是全新的概念,與航空生產、貿易、物流、產品、服務、信息化有關,專業性強,涉及範圍廣泛。本書從航空製造、航空物流、跨境電商、航空客運、企業服務五個領域入手,期待理清每個領域的業務流程,探討航空大數據的來源、分佈、特點、價值和利用,形成較為完整的大數據分析思路,構建面向領域的解決框架,給出航空大數據分析和挖掘的參考模型、方法和解決方案,從而為後續的工程實踐奠定基礎。通過一些案例分析,作者解釋了大數據應用的方法和價值。本書理論結合實踐,採用圖文並茂的形式、簡潔的語言闡述基本概念、技術、航空大數據的業務和研發思路,但是不包含具體的數學建模和軟件開發、程序語言和代碼,因為應用細節過於繁瑣,不具有代表性。
自2000年以來,作者一直從事數據分析和挖掘相關領域的研究和教學工作。還在數學系學習的時候,接觸的第一種分類模型即是支撐向量機,那時是從數學優化的角度考慮該問題。後來在計算機學院接觸到韓家煒等人撰寫的英文版《數據挖掘》,感受到數學模型和應用結合的重要性。歲月流逝,潮流變遷,大數據、人工智能逐步成為時代的熱點。應用的快速發展解決了很多實際問題,然而,萬變不離其宗,大數據分析的數學基礎仍然是傳統數學體系,很少發生變化。從應用場景抽象出來的大數據問題具有綜合性、跨領域的特點,解決此類問題往往需要具備完善的、多方向的數學基礎知識。因此,很好地分析大數據的價值、構思大數據挖掘模型,就需要具有完善的數學基礎知識積累。與此同時,大數據亦具備完善的工程體系,從數據采集物聯網平臺到分布式系統、系統框架、系統工具,都要求開發者具有完善的計算機理論基礎和豐富的實踐經驗。大數據的應用模型與行業緊密結合,是行業分析的基礎數據工具,具有跨領域特點。熟悉領域背景知識、瞭解行業需求、解決行業關鍵問題是應用的核心。
航空大數據的基礎研究、產業及應用將隨著新技術的出現而發展,與物聯網、人工智能、雲計算、移動計算、機器人、視頻分析、GIS、智慧城市、共享經濟的深度融合亦將成為未來的必然趨勢,由此帶給人們更智能、便捷、流暢的服務。順應科技發展潮流、未雨綢繆,則一定會在未來的航空大數據深度發展中佔據一席之地。
本書得到了鄭州航空工業管理學院信息科學學院劉永教授的一些指導和建議,及滕立博士的熱心幫助。同時,信息科學學院的研究生龐宇飛、任照博、任妍積極地參與了本書終稿的修改和校正工作,感謝他們付出的辛勤勞動。本書的出版得到了河南省信息智能處理工程技術研究中心、航空經濟發展河南省協同創新中心的資助和支持。同時,也得到了河南省高等教育教學改革研究與實踐項目(2017SJGLX406)、河南省重點研發與推廣專項支持項目(182102210454)及鄭州市普通科技攻關計劃項目(20130783)、河南智算信息技術有限公司的支持,在此一併表示感謝,同時感謝家人的大力支持。
管濤
航空經濟發展河南省協同創新中心
2017年4月5日於鄭州
目次
1.1 大數據概念 2
1.2 大數據的知識體系 4
1.3 數據思維 5
1.4 物聯網 6
1.5 雲計算 7
1.5.1 概念 7
1.5.2 架構 7
1.6 人工智能 9
1.7 大數據產業鏈 10
1.7.1 數據采集 10
1.7.2 數據清洗 11
1.7.3 數據存儲 12
1.7.4 數據分析和挖掘 12
1.7.5 數據可視化 12
1.8 大數據工程的實施 13
1.9 大數據平臺工具簡介 14
1.9.1 Hadoop 14
1.9.2 Spark 17
1.9.3 Storm 18
1.9.4 Sqoop 18
1.9.5 Zookeeper 18
1.9.6 Kafka 19
1.9.7 數據倉庫 19
1.10 開源大數據挖掘工具簡介 22
1.10.1 Mahout 22
1.10.2 Weka 23
1.10.3 Pentaho 23
1.11 航空領域應用與發展 23
小結 24
第2章 數據分析技術 25
2.1 引言 26
2.2 基本數據分析方法 26
2.2.1 信號處理方法 26
2.2.2 聚類與分類 28
2.2.3 關聯分析 31
2.2.4 預測分析 35
2.2.5 層次分析法(AHP) 38
2.2.6 深度學習 40
2.2.7 強化學習 41
小結 42
第3章 航空製造大數據 43
3.1 簡介 44
3.1.1 工業大數據 44
3.1.2 工業雲 45
3.1.3 信息物理系統(CPS) 46
3.1.4 製造執行系統(MES) 46
3.1.5 大數據驅動的智能製造 47
3.2 航空製造業務模式分析 52
3.2.1 優化產品設計 53
3.2.2 智能車間 54
3.2.3 智能工廠 55
3.2.4 在線運維 57
3.3 基於工業流程管理的數據分析 57
3.3.1 系統框架 57
3.3.2 數據分析框架 60
小結 62
第4章 航空物流大數據 63
4.1 航空物流概況 64
4.2 航空物流業務分析 66
4.2.1 倉儲 66
4.2.2 航空貨運 67
4.2.3 物品配送 68
4.2.4 海關監管 70
4.2.5 產品維護 74
4.3 數據分析系統 74
4.3.1 大數據分析與管理平臺 74
4.3.2 綜合展示和分析平臺 76
4.3.3 多式聯運數據分析 76
4.3.4 物流管理與決策分析 77
4.3.5 托運人及貨代管理 78
小結 79
第5章 跨境電商大數據 81
5.1 跨境電商發展現狀 82
5.1.1 宏觀政策 82
5.1.2 存在不足 83
5.1.3 新商業系統 83
5.2 跨境電商業務分析 84
5.2.1 跨境倉儲 85
5.2.2 支付體系 86
5.2.3 安全體系 86
5.2.4 質量體系(追溯體系) 87
5.2.5 統計體系 89
5.2.6 商品體系 89
5.2.7 物流成本 89
5.3 數據來源與存在的問題 90
5.4 跨境電商大數據參考平臺 91
5.4.1 應用系統功能 92
5.4.2 數據流和綜合業務展示 92
5.4.3 數據交換、共享和匯總 93
5.4.4 數據倉庫 93
5.4.5 商品推薦系統 95
小結 97
第6章 航空客運大數據 99
6.1 發展現狀與政策 100
6.2 航空客運業務分析 101
6.2.1 機場管理與運營 102
6.2.2 航班的動態信息 103
6.2.3 旅客服務 103
6.2.4 航線管理與優化 104
6.2.5 燃油管理 105
6.3 大數據分析模型 105
6.3.1 數據倉庫 106
6.3.2 企業效益分析 110
6.3.3 旅客畫像 110
6.3.4 風險管理 112
6.3.5 供應鏈管理 113
6.4 案例分析 114
小結 114
第7章 面向企業的大數據服務 115
7.1 引言 116
7.2 企業征信 116
7.3 企業知識圖譜 120
7.4 企業專利地圖 125
小結 126
附錄A 中英文對照表 127
附錄B 國外大數據政策 130
附錄C 國家大數據和人工智能政策 131
附錄D 測試數據集 133
參考文獻 134
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