MapReduce et Big Data

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Questions and Answers

Quelle est la fonction de la phase Map dans le processus MapReduce ?

  • Générer des paires clés/valeurs à partir d'un ensemble d'entrées (correct)
  • Créer des blocs de données de même taille
  • Fusionner des paires clés/valeurs agrégés
  • Regrouper des paires clés/valeurs par ordre

Quel est le rôle principal de la phase Shuffle dans MapReduce ?

  • Regrouper et trier les paires clés/valeurs intermédiaires (correct)
  • Fusionner les paires de valeurs agrégées
  • Produire une sortie finale des résultats
  • Découper les données en blocs

Quel type d'architecture est utilisée par un cluster MapReduce ?

  • P2P
  • Client-serveur
  • Distribué aléatoire
  • Maître-esclave (correct)

Quel est le but de la phase Reduce dans le processus MapReduce ?

<p>Fournir une sortie d'un ensemble de paires clés/valeurs (D)</p> Signup and view all the answers

Que produit la phase finale du processus MapReduce ?

<p>Un ensemble de résultats regroupés (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est un des cas d'usage réel du Big Data utilisé par la police de Chicago ?

<p>Contrôler les populations de rats dans la ville (A)</p> Signup and view all the answers

Quel outil est développé par l'université de Georgetown pour prédire les conflits mondiaux ?

<p>GDELT (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle technique n'est pas mentionnée parmi celles utilisées dans la recherche scientifique ?

<p>Le marketing numérique (C)</p> Signup and view all the answers

Quel défi majeur du Big Data n'est pas mentionné dans le contenu ?

<p>Problèmes de sécurité des données (A)</p> Signup and view all the answers

Quel concept est utilisé pour cibler les clients lors de publicités sur le web ?

<p>Real-Time-Bidding (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle préoccupation majeure concernant le Big Data est liée à la vitesse d'arrivée des données ?

<p>Traitement en temps réel (B)</p> Signup and view all the answers

Quelles techniques ne font pas partie des techniques scientifiques utilisées dans la recherche ?

<p>Évaluation financière (D)</p> Signup and view all the answers

Quel aspect du Big Data est crucial pour gérer les données efficacement ?

<p>L'architecture des données (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est un des défis principaux associé aux données qualifiées de Big Data?

<p>La gestion logistique des données de grande taille (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle caractéristique n'est pas un élément clé des définitions du Big Data?

<p>Sécurité des données (A)</p> Signup and view all the answers

À quelle fréquence le volume de données professionnelles double-t-il en moyenne?

<p>Tous les 1,2 ans (B)</p> Signup and view all the answers

Quel auteur définit le Big Data comme des collections de données dépassant la capacité des systèmes de gestion de bases de données classiques?

<p>McKinsey (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle définition du Big Data inclut l'idée de traitements parallélisés?

<p>Définition 4 (D)</p> Signup and view all the answers

Dans quel contexte le terme 'Big Data' est-il apparu pour la première fois?

<p>Dans un article scientifique sur les défis technologiques (D)</p> Signup and view all the answers

Quelles technologies sont spécifiquement nécessaires pour traiter les caractéristiques du Big Data?

<p>Méthodes analytiques particulières (B)</p> Signup and view all the answers

Quel fait est vrai concernant les données numériques produites?

<p>Elles doublent tous les 2 ans (D)</p> Signup and view all the answers

Quel terme définit les ressources d’informations nécessitant des technologies particulières en raison de leur volume, vélocité, et variété?

<p>Big Data (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est un avantage des bases de données NoSQL par rapport aux bases de données traditionnelles?

<p>Elles supportent une scalabilité verticale et horizontale (D)</p> Signup and view all the answers

Quel problème majeur est souvent associé aux solutions NoSQL?

<p>Complexité des traitements due à l'absence d'un langage de requêtage puissant (C)</p> Signup and view all the answers

Quel aspect des données est souvent privilégie dans les systèmes NoSQL?

<p>La disponibilité et le partitionnement (A)</p> Signup and view all the answers

Pourquoi les technologies NoSQL peuvent-elles poser un défi dans le monde professionnel?

<p>Elles nécessitent une formation spécialisée pour le personnel (A)</p> Signup and view all the answers

Quel est un inconvénient des bases de données NoSQL par rapport aux bases de données relationnelles?

<p>Elles offrent moins de cohérence dans les données (A)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'avantage principal de la parallélisation dans le processus MapReduce ?

<p>Les nœuds peuvent traiter différents blocs simultanément. (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle est l'une des critiques du modèle MapReduce ?

<p>Les coûts de planification peuvent ralentir l'exécution. (C)</p> Signup and view all the answers

Comment un nœud peut-il gérer une erreur lors du traitement d'une tâche ?

<p>La tâche est affectée à un autre nœud. (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la plateforme open source mentionnée pour MapReduce ?

<p>Hadoop (B)</p> Signup and view all the answers

Quel type de données le modèle MapReduce est-il adapté à traiter ?

<p>Des données structurées et non structurées. (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la principale technologie sous-jacente de Hadoop ?

<p>Java (D)</p> Signup and view all the answers

Comment le modèle MapReduce traite-t-il les blocs de données ?

<p>Chaque nœud traite un bloc à la fois. (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle fonctionnalité de MapReduce permet d'améliorer l'efficacité de traitement ?

<p>L'affectation variable de blocs de données. (D)</p> Signup and view all the answers

Quel outil de Spark permet l'exécution de requêtes en langages SQL?

<p>Spark SQL (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle caractéristique des Bases de données traditionnelles est remise en question par les 3Vs du Big Data?

<p>Variété des données (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'objectif principal des Bases NoSQL?

<p>Compléter les SGBD relationnels et améliorer la scalabilité (D)</p> Signup and view all the answers

Quel outil de Spark est spécifiquement destiné au traitement des données en temps réel?

<p>Spark Streaming (D)</p> Signup and view all the answers

Quel type de Base de données NoSQL permet de stocker des couples [clé, valeur]?

<p>Base de données clé-valeur (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'un des avantages des systèmes de stockage NoSQL par rapport aux systèmes traditionnels?

<p>Scalabilité dans des contextes distribués (D)</p> Signup and view all the answers

Quel algorithme classique fait partie de la bibliothèque Spark MLlib?

<p>Filtrage collaboratif (D)</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce que la vélocité dans le contexte des 3Vs du Big Data?

<p>La rapidité à laquelle les données arrivent et doivent être traitées (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Définition du Big Data (Oxford)

Les données de très grande taille qui posent des défis logistiques importants pour leur gestion et manipulation.

Définition du Big Data (McKinsey)

Ensemble de données dont la taille dépasse les capacités de capture, stockage, analyse et gestion des systèmes de gestion de bases de données classiques.

Définition du Big Data (lebigData.fr)

Très grand volume de données que les outils traditionnels de gestion de base de données ou de gestion de l'information ne peuvent pas traiter efficacement.

Définition du Big Data (Wikipédia)

Ressource d'information dont le volume, la vélocité et la variété nécessitent des technologies et des méthodes analytiques spécifiques pour extraire de la valeur et nécessitent des traitements parallélisés.

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Croissance exponentielle

La quantité de données professionnelles double tous les 1,2 ans, et la quantité de données digitales/web double tous les 2 ans.

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Caractéristiques du Big Data

Les données Big Data sont souvent non structurées, hétérogènes et leur volume augmente constamment.

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Problèmes de stockage et de traitement

Les environnements technologiques des entreprises ne sont pas toujours adaptés au stockage et au traitement de ces données massives.

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Nommage des données volumineuses

Le terme Big Data est utilisé pour qualifier les données massives.

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Origine du terme Big Data

L'apparition du terme 'Big Data' est attribuée à un article scientifique de 1997 qui mettait en avant les défis technologiques liés à la gestion des 'grands ensembles de données'.

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Evolution du Big Data

L'explosion des données numériques, notamment sur le web, a nécessité des méthodes et technologies innovantes pour la gestion et l'analyse de ces données.

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Phase Initialisation

La première phase du processus MapReduce, où les données d'entrée sont divisées en blocs de taille similaire.

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Phase Map

La deuxième phase du processus MapReduce, où chaque bloc de données est traité indépendamment pour générer des paires clés-valeurs intermédiaires.

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Phase Shuffle

La troisième phase du processus MapReduce, où les paires clés-valeurs intermédiaires sont regroupées et triées par clé.

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Phase Reduce

La quatrième phase du processus MapReduce, où les paires clés-valeurs intermédiaires ayant la même clé sont combinées pour produire des résultats finaux.

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Phase finale

La cinquième et dernière phase du processus MapReduce, où les résultats finaux sont collectés et rassemblés.

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La recherche scientifique

Le domaine de la recherche scientifique s'appuie sur l'utilisation de techniques avancées pour analyser et comprendre les données et les informations pertinentes.

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L'ingénierie décisionnelle (Business Intelligence)

Un ensemble de techniques et d'outils utilisés pour collecter, analyser et interpréter de grandes quantités de données afin de prendre des décisions éclairées.

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L'intelligence artificielle

L'intelligence artificielle (IA) est un domaine de la recherche scientifique qui vise à créer des machines capables d'apprendre et d'effectuer des tâches complexes, comme la résolution de problèmes et la prise de décisions.

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La Data Science

La Data Science est une discipline qui utilise des méthodes statistiques, mathématiques et informatiques pour extraire des informations significatives à partir de grandes quantités de données.

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Big Data

Le Big Data est un concept qui fait référence à des ensembles de données d'une taille et d'une complexité telles qu'elles nécessitent des technologies et des méthodes spécifiques pour être traitées et analysées.

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La veille sanitaire

La Veille sanitaire consiste à analyser les informations pertinentes pour surveiller et prévenir les risques pour la santé publique. Le Big Data peut être utilisé pour identifier et gérer les menaces sanitaires.

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La problématique du Big Data

Le Big Data présente des défis liés à la gestion des données volumineuses, à leur arrivée rapide en grande quantité et à l'identification de la plateforme appropriée pour leur stockage et leur analyse.

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La gestion des données

La gestion des données est un aspect crucial du Big Data, qui implique le choix de la plateforme de stockage appropriée, la définition de l'architecture de stockage optimale et la mise en place d'un système de gestion des données efficace.

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Traitement parallèle dans MapReduce

Dans le traitement parallèle des tâches Map, un bloc à la fois est traité sur chaque nœud.

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Affectation dynamique des blocs

Une fois qu'un nœud a terminé une tâche, on lui affecte un nouveau bloc de données. Cela permet d'améliorer l'efficacité, surtout si les nœuds ont des capacités de traitement différentes.

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Résilience du MapReduce

Si un nœud rencontre une erreur lors du traitement d'un bloc, la tâche peut être affectée à un autre nœud.

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Parallélisation non homogène

Bien que le MapReduce utilise des nœuds multiples pour le traitement, cela ne signifie pas que chaque nœud traitera forcément le même nombre de blocs.

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Utilisation de MapReduce pour l'indexation

MapReduce peut être utilisé pour l'indexation. Par exemple, on peut identifier tous les mots d'un document et construire un index qui liste les mots et leurs positions dans le document.

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Flexibilité de MapReduce

MapReduce est un modèle adapté au traitement des données structurées et non structurées.

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Vitesse de MapReduce

La vitesse d'exécution de MapReduce est optimisée par son environnement parallèle et distribué.

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Indépendance de MapReduce par rapport à la taille des données

La volumétrie des données n'impacte pas les transformations appliquées à la fin du processus MapReduce.

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Critique du NoSQL

Les bases de données NoSQL sont conçues pour gérer des données volumineuses et non structurées, mais elles présentent des inconvénients.

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Scalabilité et Cohérence NoSQL

Les bases de données NoSQL peuvent être déployées sur plusieurs serveurs pour gérer des volumes de données croissants, mais cela peut poser des problèmes de cohérence des données.

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Complexité des Traitements NoSQL

Les bases de données NoSQL utilisent souvent des langages de requête spécifiques, ce qui peut rendre difficile la migration des données depuis des systèmes relationnels.

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Adoption du NoSQL en Entreprise

Les bases de données NoSQL sont de plus en plus populaires, mais leur adoption dans le monde professionnel est encore limitée.

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Support du NoSQL

Les bases de données NoSQL sont souvent développées en open source, ce qui peut poser des problèmes de support client et de stabilité.

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Spark

Un système de gestion de données permettant d'exécuter des requêtes en SQL, de traiter des données en flux, d'analyser des graphes et d'utiliser des algorithmes d'apprentissage automatique.

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Base de données clé-valeur

Un système de gestion de données qui utilise des paires clé-valeur pour stocker des données. La clé est un identifiant unique pour chaque valeur.

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Base de données document

Un système de gestion de données qui stocke les données dans un format hiérarchique, comme un arbre. Les données sont organisées en nœuds connectés par des liens.

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Base de données graphe

Un système de gestion de données qui stocke les données dans un format de graphe, avec des nœuds représentant des entités et des arêtes représentant les relations entre les entités.

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Base de données NoSQL

Un type de base de données qui n'utilise pas le langage SQL pour interagir avec les données. Il offre plus de flexibilité et est conçu pour gérer des ensembles de données volumineux et complexes.

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Base de données colonne

Un type de base de données NoSQL qui utilise des colonnes pour stocker des données. Il est conçu pour gérer de grandes quantités de données et permet des requêtes flexibles.

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Stockage distribué

Une technologie de stockage de données qui permet de distribuer les données sur plusieurs serveurs. Elle est utilisée pour gérer de grands ensembles de données et offre une haute disponibilité.

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Cloud computing

Une approche visant à stocker les données à distance sur des serveurs dans le cloud. Elle offre une flexibilité et une évolutivité pour gérer des données massives.

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Study Notes

Introduction au Big Data

  • Le volume de données professionnelles double en moyenne tous les 1,2 ans.
  • La quantité de données numériques (et web) double tous les 2 ans.
  • Les données sont souvent non structurées, hétérogènes et leur quantité augmente en continu.
  • L'environnement technologique en entreprise n'est pas toujours adapté au stockage et au traitement de ces données massives.
  • Ces données sont qualifiées de Big Data.
  • Comment déterminer s'il y a une problématique Big Data ?

Définitions du Big Data

  • Définition 1 (Oxford English Dictionary): Données de très grande taille, compliquées à gérer et manipuler du point de vue logistique.
  • Définition 2 (McKinsey, 2011): Collections de données dont le volume dépasse la capacité des systèmes traditionnels de gestion de bases de données.
  • Définition 3 (lebigData.fr): Ensemble très volumineux de données inexploitable par des outils classiques de gestion de bases de données.
  • Définition 4 (Wikipedia): Ressources d'information dont les caractéristiques en termes de volume, vélocité et variété imposent l'utilisation de technologies et de méthodes analytiques particulières pour créer de la valeur, nécessitant des traitements parallélisés.

Caractéristiques du Big Data

  • Volumétrie: Quantité énorme de données, de l'ordre du trillion (pétaoctets, exaoctets et plus).
  • Variété: Différents formats et types de données (structurés, semi-structurés, non structurés).
  • Vélocité: Flux continu de données arrivant en masse (jours, heures, minutes).
  • Véracité: Qualité, fiabilité et exactitude des données, ainsi que la confiance qu'elles inspirent aux décideurs (sources fiables).
  • Valeur: Utilité des données pour les clients et les entreprises, permettant de tirer profit des données.

Sources du Big Data

  • Machines industrielles, capteurs, appareils médicaux, transactions bancaires.
  • Données textuelles en ligne (publications, commentaires, messages).
  • Données multimédias (images, vidéos, sons).
  • Open data : données accessibles publiquement et mises en ligne par des services publics et organisations gouvernementales.

Intérêt du Big Data

  • Marketing: Analyser les tendances du marché, cibler les consommateurs.
  • Économique: Analyser l'économie du marché, prédire les crises.
  • Politique: Analyser et prédire les tendances électorales.
  • Médicale/Sanitaire: Analyser des maladies, suivre l'efficacité des traitements, faire des diagnostics précoces, prédire les épidémies et pandémies.
  • Télécoms: Analyse de la qualité de service.
  • Banque: Prévention des fraudes et gestion du risque.
  • Transports: Optimisation des trafics et des taux de remplissages.
  • Environnement/Écologie: Prédire les catastrophes naturelles.

Intérêt du Big Data (usages)

  • Aide à la décision
  • Prévision
  • Détection des problèmes
  • Gestion des risques
  • Recherche scientifique et innovation en produits et processus
  • Amélioration de processus et produits

Problématique du Big Data

  • Gros volume de données
  • Arrivée rapide et en masse des données
  • Comment stocker, gérer et analyser les données ?
  • Plateforme de gestion appropriée
  • Comment analyser ces données ?

Le Big Data Engineering

  • Solution majeure adoptée: Environnement de stockage et de gestion de données distribué (sur des clusters) et programmation parallèle.
  • Techniques utilisées: Sharding, Consistent hashing.
  • Modèle de programmation parallèle: MapReduce.

MapReduce

  • Modèle de programmation parallèle utilisé pour la manipulation et le traitement de gros volumes de données.
  • Développé par Google en 2004.
  • Structure Maître-esclave: un nœud maître dirige tous les nœuds esclaves.
  • Répartition de la charge sur plusieurs serveurs.
  • Tolérance aux pannes.
  • Utilisation de MapReduce pour diverses tâches comme le comptage, les calculs statistiques, indexation, classification et le machine learning.
  • Implémentation avec différentes étapes comme la phase Initialisation, Map, Shuffle, Reduce et la phase finale.
  • Schéma général de fonctionnement (données en entrée, traitement Map, étape de tri et regroupement Shuffle, traitement Reduce et données en sortie).
  • Exemple: compter le nombre de mots.

Implémentation - Plateformes (Hadoop)

  • Hadoop est une plateforme logicielle open source pour le stockage et le traitement de données distribuées.
  • Hadoop utilise YARN (Yet Another Resource Negotiator) pour la gestion des ressources et HDFS (Hadoop Distributed File System) pour le stockage.
  • Utilisation des données dans Hadoop : traitement MapReduce.
  • Exemple des caractéristiques des fichiers HDFS (stockage, réplication).

Hadoop vs Spark

  • Spark est une plateforme de traitement de données plus rapide et efficace que Hadoop pour certains cas d'utilisation.
  • Peut traiter de gros volumes de données, travail plus rapide sur les données en mémoire.

Spark

  • Les outils de Spark :
  • Spark SQL permet d'exécuter des requêtes en langage SQL
  • Spark streaming permet des traitements en temps réel pour des flux continus de données
  • Spark graphX permet des traitements sur les données sous forme de graphe
  • Spark MLlib contient des algorithmes d'apprentissage automatique.

Stockage des Données

  • Limitations des bases de données traditionnelles pour le Big Data (volume, vélocité, variété).
  • Solutions de stockage NoSQL (bases NoSQL, Cloud computing).

NoSQL

  • Solutions regroupées sous le nom de NoSQL, fournissant de meilleures capacités de scalabilité par rapport aux bases de données relationnelles.
  • Différents types de bases de données NoSQL (Clé-Valeur, Orientées Colonnes, Orientées Documents, Graphes).
  • Exemples de bases de données NoSQL.

Critique du NoSQL

  • Solutions efficaces, scalabilité, complexité des traitements, relâchements cohérence, technologie encore peu familière, manque de support client.

Ecosystème Hadoop

  • Avantages et inconvénients des différents outils disponibles pour la gestion, accès et monitoring de données dans le contexte big data.

Références

  • Liste des références des documents utilisés.

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