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대용량 머신 러닝과 스파크
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대용량 머신 러닝과 스파크 빅데이터 기반의 머신 러닝 애플리케이션 구축

  • 레자울카림
  • |
  • 에이콘출판
  • |
  • 2018-07-16 출간
  • |
  • 560페이지
  • |
  • 188 X 235 X 27 mm
  • |
  • ISBN 9791161751771
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북스크린영상으로 만나보는 한 권의 책 이야기

출판사서평




★ 이 책에서 다루는 내용 ★
■ 알고리즘의 명확한 이론적 이해
■ 스칼라, 자바, 파이썬, R을 사용한 애플리케이션 개발을 위해 클러스터 및 클라우드 인프라에서 스파크 설정하기
■ 대규모 클러스터 또는 클라우드 인프라에서 ML 애플리케이션 스케일 업
■ 스파크 ML과 MLlib를 사용해 추천 시스템, 분류, 회귀, 클러스터링, 정서 분석, 차원 감소를 위한 ML 파이프라인 개발하기
■ 피처 엔지니어링 중심으로 ML 애플리케이션을 개발하기 위한 대규모 텍스트 처리
■ 스파크 스트리밍(Spark Streaming)을 사용해 실시간 스트리밍을 위한 ML 애플리케이션 개발하기
■ 교차 유효성 검사, 초매개변수 튜닝, 트레인 분할을 사용한 ML 모델 튜닝
■ 동적 모델과 증분 환경에 새로운 모델을 적용할 수 있도록 ML 모델 개선하기

★ 이 책의 대상 독자 ★
학계에 종사하거나 연구자, 데이터 과학 엔지니어 또는 대용량의 복잡한 데이터셋으로 작업하는 빅데이터 엔지니어라면 이 책이 도움이 될 것이다. 그리고 데이터 처리 파이프라인과 머신 러닝 애플리케이션을 더 빠르게 확장하려 한다면 역시 이 책이 적합한 동반자가 돼줄 것이다.
이 책의 내용을 충분히 배우려면 적어도 기본적인 머신 러닝 개념은 알고 있어야 한다. 아파치 스파크와 하둡 기반 맵리듀스 같은 오픈소스 툴과 프레임워크에 대해 알고 있으면 좋겠지만, 잘 모르더라도 문제없다. 통계학과 계산 수학에 대한 탄탄한 배경지식이 필요하며 스칼라, 파이썬, 자바에 관해서는 어느 정도 아는 것이 좋다. 하지만 어떤 경우라도 중간 프로그래밍 언어(intermediate programming language)에 익숙하다면 이 책에서 설명하는 논제와 예제들을 충분히 이해할 수 있을 것이다.

★ 옮긴이의 말 ★
하둡 이후에 빅데이터 분야에서 가장 주목받는 기술인 스파크는 자바, 스칼라, 파이썬, R과 같은 다양한 언어를 지원하며, 인메모리 병렬 처리 시스템으로 하둡 맵리듀스보다 월등히 빠른 처리 속도를 자랑한다. 스파크 이전에 데이터 과학자들은 계산을 위해 R을 사용했다.
R은 실행 중인 머신의 메모리 크기보다 큰 데이터는 처리할 수 없었다. 하지만 스파크는 데이터프레임 추상화를 통해 대용량의 데이터를 처리할 수 있다. 아파치 스파크는 스트림 처리, 그래프 처리, SQL, 머신 러닝과 같은 폭넓은 기능을 제공한다.
이 책에서는 특히 아파치의 머신 러닝 라이브러리를 집중적으로 다루며 데이터 과학자, 엔지니어, 연구원이 머신 러닝 모델을 빌드해 거대한 데이터 클러스터에서 처리하는 방법을 알려준다. 머신 러닝 라이브러리를 본격적으로 학습하기에 앞서 스파크의 기본 개념을 소개하기 때문에 아파치 스파크에 익숙하지 않는 독자도 이 책을 쉽게 학습할 수 있다. 수학, 통계학의 기본 개념을 알고 있다면 이 책을 이해하고 활용하는 데 큰 도움이 될 것이다. 이 책의 앞에서는 스파크 머신 러닝 라이브러리에 대한 이론적인 내용을 설명하고 있어서 머신 러닝을 배우려는 학생과 엔지니어에게도 좋은 가이드가 될 것이다.
빅데이터 및 머신 러닝 분야에 등장하는 용어가 대부분 영어 표현인 까닭에 원어 표기가 좀 더 익숙할 수도 있지만, 가능하면 의미를 해치지 않는 범위 내에서 우리말로 번역하고자 노력했다. 실행 및 개선 사항이 있다면 언제든지 연락 주길 바란다.


목차


1장. 스파크를 이용한 데이터 분석의 개요
__스파크 개요
____스파크의 기본 사항
____스파크의 장점
__스파크를 사용한 새로운 컴퓨팅 패러다임
____전통적인 분산 컴퓨팅
____코드에서 데이터로의 이동
____RDD: 새로운 컴퓨팅 패러다임
__스파크 에코시스템
____스파크 코어 엔진
____스파크 SQL
____데이터프레임과 데이터셋 통합
____스파크 스트리밍
____그래프 계산: GraphX
____머신 러닝과 스파크 ML 파이프라인
____통계 계산: 스파크R
__스파크 머신 러닝 라이브러리
____스파크를 이용한 머신 러닝
____스파크 MLlib
____스파크 ML
__스파크 설치와 시작하기
__종속성을 사용해 애플리케이션 패키징
__샘플 머신 러닝 애플리케이션 실행
____스파크 셸에서 스파크 애플리케이션 실행
____로컬 클러스터에서 스파크 애플리케이션 실행
____EC2 클러스터에서 스파크 애플리케이션 실행
__참고 문헌
__요약

2장. 머신 러닝 모범 사례
__머신 러닝이란?
____현대 문헌에서의 머신 러닝
____일반적인 머신 러닝 워크플로우
__머신 러닝 작업
____지도 학습
____비지도 학습
____강화 학습
____추천 시스템
____준지도 학습
__실제 머신 러닝 문제
____머신 러닝 클래스
____규칙 추출과 회귀
__가장 널리 사용하는 머신 러닝 문제
__스파크 대규모 머신 러닝 API
____스파크 머신 러닝 라이브러리
__실용적인 머신 러닝 우수 사례
____ML 애플리케이션 개발 전의 우수 사례
____ML 애플리케이션 개발 후 모범 사례
__애플리케이션에 알맞은 알고리즘 선택
____알고리즘을 선택할 때 고려 사항
____알고리즘을 선택할 때 데이터를 함께 고려하기
____널리 사용하는 ML 알고리즘에 대한 참고 사항
__요약

3장. 데이터 이해를 통한 문제 이해
__데이터 분석 및 준비
____데이터 준비 프로세스
__탄력적 분산 데이터셋의 기본사항
____데이터셋 읽기
____RDD로 사전 처리
____키와 값의 쌍으로 작업하기
____변환에 대한 추가 정보
__데이터셋 기본 사항
____데이터셋을 생성하기 위해 데이터셋 읽기
____데이터셋으로 사전 처리
____데이터셋 조작에 대한 추가 정보
____자바빈에서 데이터셋 생성
__문자열과 타입 클래스에서 데이터셋 생성
____RDD, DataFrame, Dataset 간의 비교
__스파크와 데이터 과학자 워크플로우
__스파크에 대해 좀 더 깊게 살펴보기
____공유 변수
__요약

4장. 피처 엔지니어링을 통한 지식 추출
__피처 엔지니어링의 최첨단 기술
____피처 추출 vs. 피처 선택
____피처 엔지니어링의 중요성
____피처 엔지니어링과 데이터 탐색
____피처 추출: 데이터에서 피처 생성
____피처 선택: 데이터에서 필터링 피처
__피처 엔지니어링의 모범 사례
____데이터 이해
____혁신적인 피처 추출 방법
__스파크로 피처 엔지니어링
____머신 러닝 파이프라인: 개요
____파이프라인: 스파크 ML 예제
____피처 변환, 추출, 선택
__고급 피처 엔지니어링
____피처 구성
____피처 학습
____피처 엔지니어링의 반복 프로세스
____딥러닝
__요약

5장. 예제로 보는 지도 및 비지도 학습
__머신 러닝 클래스
____지도 학습
__스파크를 이용한 지도 학습: 사례
____스파크를 이용한 항공기 지연 분석
__비지도 학습
____비지도 학습 사례
__추천 시스템
____스파크에서 협업 필터링
__고급 학습과 일반화
____지도 학습의 일반화
__요약

6장. 확장 가능한 머신 러닝 파이프라인 빌드
__스파크 머신 러닝 파이프라인 API
____데이터셋 추상화
____파이프라인
__스파크를 사용한 암 진단 파이프라인
____스파크를 사용한 유방암 진단 파이프라인
__스파크를 사용한 암 예후 파이프라인
____데이터셋 탐색
____스파크 ML/MLlib를 사용한 유방암 예후 파이프라인
__스파크 코어를 이용한 장바구니 분석
____배경
____동기
____데이터셋 탐색
____문제 설명
____스파크를 이용한 대규모 장바구니 분석
____스파크 코어를 사용한 알고리즘 솔루션
____SAMBA에서 올바른 매개변수의 튜닝과 설정
__스파크를 이용한 OCR 파이프라인
____데이터 탐색과 준비
____스파크 ML과 스파크 MLlib를 사용한 OCR 파이프라인
__스파크 MLlib와 ML을 사용한 토픽 모델링
____스파크 MLlib를 사용한 토픽 모델링
____확장성
__스파크를 사용한 신용 위험 분석 파이프라인
____신용 위험 분석이란? 왜 중요한가?
____스파크 ML을 이용한 신용 위험 분석 개발
____스파크 ML을 사용한 신용 위험 파이프라인
__ML 파이프라인 확장
____크기의 중요성
____크기 vs. 왜곡 고려 사항
____비용과 인프라
__조언 및 성능 고려 사항
__요약

7장. 머신 러닝 모델 튜닝
__머신 러닝 모델 튜닝에 대한 세부 사항
__모델 튜닝의 일반적인 문제
__머신 러닝 모델 평가
____회귀 모델 평가
____이진 분류 모델 평가
____멀티클래스 분류 모델 평가
____클러스터링 모델 평가
__유효성 검사 기술과 평가 기술
__머신 러닝 모델을 위한 매개변수 튜닝
____초매개변수 튜닝
____그리드 검색 매개변수 튜닝
____랜덤 검색 매개변수 튜닝
____교차 유효성 검사
__가설 테스트
____스파크 MLlib의 ChiSqTestResult를 사용한 가설 테스트
____스파크 MLlib Kolmogorov-Smirnov 테스트를 사용한 가설 테스트
____스파크 MLlib의 스트리밍 유의도 검정
__머신 러닝 모델 선택
____교차 검증 기술을 통한 모델 선택
____트레이닝 유효성 검사 분할을 통한 모델 선택
__요약

8장. 머신 러닝 모델 조정
__머신 러닝 모델 적용
____기술 개요
__ML 모델의 일반화
____일반화된 선형 회귀
____스파크를 사용한 일반화된 선형 회귀
__증분 알고리즘을 통한 적용
____증분 서포트 벡터 머신
____증분 신경망
____증분 베이지안 네트워크
__ML 모델 재사용을 통한 적용
____문제 설명과 목적
____데이터 탐색
____심장 질환 예측 모델 개발
__동적 환경에서 머신 러닝
____온라인 학습
____통계 학습 모델
____적대 모델
__요약

9장. 스트리밍 및 그래픽 데이터를 사용한 고급 머신 러닝
__실시간 ML 파이프라인 개발
____비구조화된 텍스트 데이터로서 스트리밍 데이터 수집
__시계열과 소셜 네트워크 분석
____시계열 분석
____소셜 네트워크 분석
__스파크를 사용한 영화 추천
____스파크 MLlib를 사용한 모델 기반 영화 추천
__스트리밍에서 실시간 ML 파이프라인 개발
____트위터에서 실시간 트윗 데이터 수집
____8단계: 스트리밍 스위치 제어
__스파크를 사용한 토픽 모델링
__그래프 데이터와 준지도 그래프 기반 학습에 대한 ML 파이프라인
____GraphX 소개
__요약

10장. 외부 라이브러리를 이용한 설정 및 작업
__스파크가 포함된 서드파티 ML 라이브러리
__스파크 코어로 외부 라이브러리 사용
__클라우데라 Spark-TS를 사용한 시계열 분석
____시계열 데이터
____Spark-TS 설정
____TimeSeriesRDD
__RStudio로 스파크R 설정
__윈도우에서 하둡 런타임 설정
__요약
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