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数据驱动的复杂工程问题解决方法

目录

一、文档概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.3核心概念界定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.3.1数据驱动．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.3.2复杂工程问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.3.3解决方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.4研究内容与框架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.5技术路线与方法论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

二、数据驱动方法的理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.1数据科学．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.1.1数据采集与预处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.1.2数据存储与管理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.1.3数据分析技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.1.4模型构建与评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.2机器学习．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.2.1监督学习．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.2.2无监督学习．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.2.3强化学习．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

2.3深度学习．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

2.3.1神经网络结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

2.3.2常见深度学习模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

2.3.3深度学习应用场景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

2.4大数据技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

2.4.1分布式计算框架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

2.4.2数据挖掘算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

2.4.3大数据平台架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

三、复杂工程问题的特征与挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

3.1复杂性理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

3.1.1系统论视角．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

3.1.2耗散结构理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

3.1.3自组织临界性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

3.2复杂工程问题的类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

3.2.1工程设计类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

3.2.2工程实施类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

3.2.3工程运维类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

3.3复杂工程问题的特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．