基于大数据技术的智慧居家养老服务平台
项目介绍
如今数据分析已成为一个备受关注的话题，在这个领域中通过对原始数据进行深入挖掘和分析可以揭示隐藏的价值信息。在现代科技发展中 无数的应用场景都离不开大数据的支持 本课题将系统性地阐述网络爬虫的基本概念和实现方法 着重探讨其设计原理 数据抓取策略以及相关的法律与道德规范 接下来我们将详细讲解数据预处理的具体步骤 包括数据清洗 标准化处理以及缺失数据的处理方法 这些工作对于后续分析结果的准确性与可靠性具有重要意义 最后我们将重点介绍如何对收集到的数据进行清洗 消除噪声并进行标准化转换 以确保后续分析的有效性
技术栈
采用大Anaconda大数据分析技术打造的网络数据抓取系统采用Scrapy作为核心开发框架
具体实现截图
协同过滤算法
协同过滤推荐系统通常采用基于最近邻的方法，通过分析用户的偏好历史数据来计算用户间的相似度。进而根据目标用户的最近邻居用户的加权评分预测其对特定商品的兴趣程度，并据此将与目标用户兴趣相似的物品推送给其。
系统设计
系统架构设计与网络爬虫开发方案包括以下内容：
- 涵盖：从数据采集到处理、存储和可视化模块的设计
- 构建高效的网络爬虫代码库，并完成对目标网站信息的精准采集
- 实施全面的数据处理流程：
- 建立完善的数据清洗和预处理机制
- 引入统计分析工具进行深入的数据挖掘
- 开发直观的数据可视化界面：
- 通过图形化展示分析结果
- 实现动态交互式的数据分析呈现
- 完成系统的全面测试：
- 开展 thorough 系统测试计划
- 验证各功能模块的稳定性和可靠性
- 技术选型遵循以下原则：
- 优先采用成熟稳定的技术框架
- 保证系统的可靠运行基础
- 在现有技术选型基础上实现核心需求：
- 通过理论论证确保方案可行性
- 建议优先采用正版软件和服务：
- 以规避版权风险问题
- 维护企业技术安全核心利益点：
- 确保信息安全可控性提升
关键技术和使用的工具环境等的说明
MySQL被定义为一种基于关系模型的关系型数据库管理系统，并以其作为大多数程序员接触的第一款基于关系模型的关系型数据库而闻名。相较于其他种类的数据库而言，MySQL显得非常轻量级，并且具备较高的灵活性。在众多Web工程项目中得到了广泛应用，在大数据环境下，则通过其强大的集群功能为Web应用的高并发提供了良好的支撑和保障。
尽管Spark也是一种大数据框架和计算模型，然而它与Hadoop之间相互补充，并且能够灵活支持在Hadoop之上部署，同时可共享Hadoop本地文件系统。在数据处理效率上更加高效且便捷，并且这种灵活性使得在数据量迅速增长的情况下也能快速完成处理工作，在现有技术中甚至已实现对近实时数据处理的支持。从而进一步凸显了大数据应用的价值。
Hadoop是Apache基金会提供的支持大规模数据处理和分析的开放源代码分布式平台。它允许开发者无需深入了解分布式基础设施的具体实现即可开发分布式程序，并通过多节点集群实现高速计算能力的同时确保文件的数据冗余存储和错误恢复机制。
ECharts是一个开源的数据可视化框架，在移动端应用中提供了便捷的数据可视化前端开发解决方案。它的官方文档简洁明了，并且易于上手学习。在海量数据分析完成之后（即在海量数据分析完成之后），它能够帮助我们快速有效地进行可视化处理，并直接指导决策制定过程。它有助于展现和提升数据的价值，并且目前支持多种不同类型的图表绘制。
解决的思路
该系统架构主要基于scrapy框架构建。后台应用动态网页技术用Python进行开发。利用scrapy框架从网站抓取数据。选择Java/Python/PHP/Node.js作为系统的开发平台配置。PyHCaRM被选作系统的开发环境。MySQL用于实现数据库的设计与管理。在人机交互过程中，
客户端不直接连接至数据库，
而是通过组件建立接口，
再由中间层完成与数据库的数据交换。
良好的架构降低了重新构建复杂解决方案所需的负担。
同时支持内部定制化的功能由活跃的用户社区提供支持。
开发流程
基于对其前景的深入研究，结合数据发展与应用价值的基础上，针对用户核心诉求从痛点需求出发对本套系统的整体架构进行了规划与设计工作；随后完成了功能模块细化设计并制定详细的技术路线；紧接着着手构建了系统的物理架构；其中后台处理模块负责数据清洗与预处理，在数据转换环节主要完成了干净化处理，并实现了临时存储功能；经全面处理后的高质量数据直接投入数据库系统；并配备了可视化展示界面；通过饼图形式直观呈现数据分析结果；从功能描述到细节优化，在架构规划至实施部署的过程中对整个系统的流程进行了全面阐述
爬虫核心代码展示
import scrapy
import pymysql
import pymssql
from ..items import xiangmuItem
import time
import re
import random
import platform
import json
import os
from urllib.parse import urlparse
import requests
import emoji
class xiangmuSpider(scrapy.Spider):
name = 'xiangmuSpider'
spiderUrl = 'https://url网址'
start_urls = spiderUrl.split(";")
protocol = ''
hostname = ''
def __init__(self, *args, **kwargs):
super().__init__(*args, **kwargs)
# 列表解析
def parse(self, response):
_url = urlparse(self.spiderUrl)
self.protocol = _url.scheme
self.hostname = _url.netloc
plat = platform.system().lower()
if plat == 'windows_bak':
pass
elif plat == 'linux' or plat == 'windows':
connect = self.db_connect()
cursor = connect.cursor()
if self.table_exists(cursor, 'xiangmu') == 1:
cursor.close()
connect.close()
self.temp_data()
return
list = response.css('ul.subject-list li.subject-item')
for item in list:
fields = xiangmuItem()
fields["laiyuan"] = self.remove_html(item.css('div.pic a.nbg::attr(href)').extract_first())
if fields["laiyuan"].startswith('//'):
fields["laiyuan"] = self.protocol + ':' + fields["laiyuan"]
elif fields["laiyuan"].startswith('/'):
fields["laiyuan"] = self.protocol + '://' + self.hostname + fields["laiyuan"]
fields["fengmian"] = self.remove_html(item.css('div.pic a.nbg img::attr(src)').extract_first())
fields["xiaoshuoming"] = self.remove_html(item.css('div.info h2 a::attr(title)').extract_first())
detailUrlRule = item.css('div.pic a.nbg::attr(href)').extract_first()
if self.protocol in detailUrlRule:
pass
elif detailUrlRule.startswith('//'):
detailUrlRule = self.protocol + ':' + detailUrlRule
else:
detailUrlRule = self.protocol + '://' + self.hostname + detailUrlRule
fields["laiyuan"] = detailUrlRule
yield scrapy.Request(url=detailUrlRule, meta={'fields': fields}, callback=self.detail_parse)
# 详情解析
def detail_parse(self, response):
fields = response.meta['fields']
try:
if '(.*?)' in '''div#info span a::text''':
fields["zuozhe"] = re.findall(r'''div#info span a::text''', response.text, re.S)[0].strip()
else:
if 'zuozhe' != 'xiangqing' and 'zuozhe' != 'detail' and 'zuozhe' != 'pinglun' and 'zuozhe' != 'zuofa':
fields["zuozhe"] = self.remove_html(response.css('''div#info span a::text''').extract_first())
else:
fields["zuozhe"] = emoji.demojize(response.css('''div#info span a::text''').extract_first())
except:
pass
# 去除多余html标签
def remove_html(self, html):
if html == None:
return ''
pattern = re.compile(r'<[^>]+>', re.S)
return pattern.sub('', html).strip()
# 数据库连接
def db_connect(self):
type = self.settings.get('TYPE', 'mysql')
host = self.settings.get('HOST', 'localhost')
port = int(self.settings.get('PORT', 3306))
user = self.settings.get('USER', 'root')
password = self.settings.get('PASSWORD', '123456')
try:
database = self.databaseName
except:
database = self.settings.get('DATABASE', '')
if type == 'mysql':
connect = pymysql.connect(host=host, port=port, db=database, user=user, passwd=password, charset='utf8')
else:
connect = pymssql.connect(host=host, user=user, password=password, database=database)
return connect
# 断表是否存在
def table_exists(self, cursor, table_name):
cursor.execute("show tables;")
tables = [cursor.fetchall()]
table_list = re.findall('(\'.*?\')',str(tables))
table_list = [re.sub("'",'',each) for each in table_list]
if table_name in table_list:
return 1
else:
return 0
代码解读可行性论证
本系统主要基于Python和Scrapy技术构建，并采用B/S架构设计与MySQL数据库实现前后端分离架构。系统功能主要包括前端应用程序的模块化设计以及后端数据库管理两大核心模块。其中前端应用程序要求具有功能完善性及使用便捷性特点，在具体实现中能够满足大部分用户的基本需求。
对于后端数据库管理模块则提出了更高的要求即建立一个数据完整性高、安全性好且运行稳定性强的数据管理库。
（1）Python语言具备优异的功能特性包括运行时环境支持卓越的语言特性快速易用性和强大的扩展性等多方面的优势显著提升了整个系统的效率。
（2）目前基于B/S模式的应用系统开发已经逐渐走向成熟阶段。
（3）Python语言作为现代主流编程语言之一具有面向对象编程的优势并且在PyCharm等主流IDE平台上的良好兼容性为现有解决方案提供了便利条件。
本系统的总体投入成本主要包括个人计算机硬件配置与软件人员的成本在实际部署阶段仅需配置Web服务器与数据库服务器即可顺利进入运行状态因此前期投入规模相对较小且项目可行性分析表明该方案在经济上具有较强的适用性。
该系统基于B/S架构设计利用MySQL作为数据存储引擎不仅简化了硬件设备的选择同时也降低了软件环境配置的需求对程序人员的技术能力要求相对较低且整体复杂度适中因此从人力物力投入的角度来看项目周期较短具备较高的经济可行性。
系统测试
在完成系统的编码之后，则需开展相应的测试工作。首先是运行环境相关的测试工作，请注意涵盖硬件设备与软件组件的具体需求。随后是对功能模块的具体验证工作，在此过程中涉及的主要类型包括黑盒与白盒两种不同的方法。主要采用的是黑盒方法，并且通过输入不同组的模拟数据来进行功能模块验证工作以便确保系统的安全性。经过全面调试与初步检验后，默认情况下该平台能够稳定运行，并且仅发现了极少问题即可满足预期的应用场景与使用体验总体而言，在整体系统的开发过程中所设计的功能相对较为基础但对于数据源的具体配置仍需进一步优化以提高系统的稳定性
论文书写大纲
绪论
本研究主要围绕...展开探讨。
其中...作为核心内容。
具体分为...三个主要阶段。
其中第一阶段...
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