數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)太大爆內(nèi)存該怎么辦,很多新手對此不是很清楚,為了幫助大家解決這個難題,下面小編將為大家詳細講解,有這方面需求的人可以來學習下,希望你能有所收獲。
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在研究、應用機器學習算法的經(jīng)歷中,相信大伙兒經(jīng)常遇到數(shù)據(jù)集太大、內(nèi)存不夠用的情況。
這引出一系列問題:
怎么加載十幾、幾十 GB 的數(shù)據(jù)文件?
運行數(shù)據(jù)集的時候算法崩潰了,怎么辦?
怎么處理內(nèi)存不足導致的錯誤?
處理大型 ML 數(shù)據(jù)文件的七種思路
1. 分配更多內(nèi)存
有的機器學習工具/庫有默認內(nèi)存設置,比如 Weka。這便是一個限制因素。
你需要檢查一下:是否能重新設置該工具/庫,分配更多內(nèi)存。
對于 Weka,你可以在打開應用時,把內(nèi)存當作一個參數(shù)進行調(diào)整。
2. 用更小的樣本
你真的需要用到全部數(shù)據(jù)嗎?
可以采集一個數(shù)據(jù)的隨機樣本,比如前 1,000 或 100,000 行。在全部數(shù)據(jù)上訓練最終模型之前(使用漸進式的數(shù)據(jù)加載技巧),先試著用這個小樣本解決問題。
總的來說,對算法做快速地抽查、看到結(jié)果在前后的變化,在機器學習領域是一個很好的習慣。
你還可以考慮:相對于模型技巧,做一個數(shù)據(jù)大小的敏感性分析。或許,對于你的隨機小樣本,有一個天然的邊際效應遞減分水嶺。越過這個關口,繼續(xù)增加的數(shù)據(jù)規(guī)模帶來的好處微乎其微。
3. 更多內(nèi)存
你必須要用 PC 嗎?
你可以考慮內(nèi)存、性能高一個量級的計算設備。比如,租用 AWS 這樣的云服務。租用云端有數(shù)十 GB 內(nèi)存的機器,***價格每小時不到一美元。我個人覺得這是非常實際的選擇。
4. 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式
你是否把數(shù)據(jù)存為原始的 ASCII 文本,比如 CSV 文件?
或許,使用其它格式能加速數(shù)據(jù)載入并且降低內(nèi)存占用。好的選擇包括像 GRIB、NetCDF、HDF 這樣的二進制格式。
有很多命令行工具能幫你轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式,而且不需要把整個數(shù)據(jù)集載入內(nèi)存里。
換一種格式,可能幫助你以更緊湊的形式存儲數(shù)據(jù),節(jié)省內(nèi)存空間;比如 2-byte 整數(shù),或者 4-byte 浮點。
5. 流式處理數(shù)據(jù),或漸進式的數(shù)據(jù)加載
你的所有數(shù)據(jù),需要同時出現(xiàn)在內(nèi)存里嗎?
或許,你可以用代碼或庫,隨時把需要的數(shù)據(jù)做流式處理或漸進式加載,導入內(nèi)存里訓練模型。
這可能需要算法使用優(yōu)化技術迭代學習,比如使用隨機梯度下降。那些需要內(nèi)存里有所有數(shù)據(jù)、以進行矩陣運算的算法,比如某些對線性回歸和邏輯回歸的實現(xiàn),就不適用了。
比如,Keras 深度學習 API 就提供了漸進式加載圖像文件的功能,名為 flow_from_directory
另一個例子式 Pandas 庫,可批量載入大型 CSV 文件。
6. 使用關系數(shù)據(jù)庫(Relational database)
關系數(shù)據(jù)庫為存儲、訪問大型數(shù)據(jù)集提供了標準化的方法。
在內(nèi)部,數(shù)據(jù)存在硬盤中,能漸進式地 in batch 批量加載,并使用標準檢索語言 SQL 檢索。
像 MySQL、Postgres 這樣的開源數(shù)據(jù)庫工具,支持絕大多數(shù)的(全部?)編程語言。許多機器學習工具,都能直接與關系數(shù)據(jù)庫連通。你也可以用 SQLite 這樣更輕量的方法。
我發(fā)現(xiàn),這種方法對大型表格式數(shù)據(jù)集非常有效率。
雷鋒網(wǎng)提醒,你需要用能迭代學習的算法。
7. 使用大數(shù)據(jù)平臺
有的情況下,你可能必須要使用大數(shù)據(jù)平臺,即為處理超大型數(shù)據(jù)集而開發(fā)的平臺。它們能讓你進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,并在其上開發(fā)機器學習算法。
兩個很好的例子是 Hadoop 與機器學習庫 Mahout,以及 Spark 與 MLLib 庫。
我認為,這是用盡上述辦法仍無法解決的情況下,才需要采用的***手段。單純是這為你的機器學習項目所帶來的額外硬件、軟件復雜情況,就會消耗許多精力。
即便如此,有的任務確實數(shù)據(jù)太過龐大,前面的選項都無法奏效。
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