Mahout简介

article/2025/10/9 22:20:18

Mahout简介

一、mahout是什么

Apache Mahout是ApacheSoftware Foundation （ASF）旗下的一个开源项目，提供了一些经典的机器学习的算法，皆在帮助开发人员更加方便快捷地创建智能应用程序。目前已经有了三个公共发型版本，通过ApacheMahout库，Mahout可以有效地扩展到云中。Mahout包括许多实现，包括聚类、分类、推荐引擎、频繁子项挖掘。

Apache Mahout的主要目标是建立可伸缩的机器学习算法。这种可伸缩性是针对大规模的数据集而言的。Apache Mahout的算法运行在ApacheHadoop平台下，他通过Mapreduce模式实现。但是，Apache Mahout并非严格要求算法的实现基于Hadoop平台，单个节点或非Hadoop平台也可以。Apache Mahout核心库的非分布式算法也具有良好的性能。

mahout主要包含以下5部分

频繁挖掘模式：挖掘数据中频繁出现的项集。

聚类：将诸如文本、文档之类的数据分成局部相关的组。

分类：利用已经存在的分类文档训练分类器，对未分类的文档进行分类。

推荐引擎（协同过滤）：获得用户的行为并从中发现用户可能喜欢的事物。

频繁子项挖掘：利用一个项集（查询记录或购物记录）去识别经常一起出现的项目。

二、mahout历史

Apache Mahout起源于2008年，经过两年的发展，2010年4月ApacheMahout最终成为了Apache的顶级项目。Mahout 项目是由 ApacheLucene（开源搜索）社区中对机器学习感兴趣的一些成员发起的，他们希望建立一个可靠、文档翔实、可伸缩的项目，在其中实现一些常见的用于集群和分类的机器学习算法。该社区最初基于 Ng et al. 的文章 “Map-Reduce for MachineLearning on Multicore”，但此后在发展中又并入了更多广泛的机器学习方法。

Mahout 的目标还包括：

（1）、建立一个用户和贡献者社区，使代码不必依赖于特定贡献者的参与或任何特定公司和大学的资金。

（2）、专注于实际用例，这与高新技术研究及未经验证的技巧相反。

（3）、提供高质量文章和示例。

三、mahout的特性

虽然在开源领域中相对较为年轻，但 Mahout 已经提供了大量功能，特别是在集群和CF 方面。（集群与CF概念模糊可看文章第四节）

Mahout 的主要特性包括：
　　Taste CF。Taste 是 Sean Owen 在 SourceForge 上发起的一个针对 CF 的开源项目，并在 2008 年被赠予 Mahout。
　　一些支持 Map-Reduce 的集群实现包括 k-Means、模糊 k-Means、Canopy、Dirichlet 和 Mean-Shift。
　　Distributed Naive Bayes 和Complementary Naive Bayes 分类实现。
　　针对进化编程的分布式适用性功能。
　　Matrix 和矢量库。

上述算法的示例。

四、mahout当前已实现的三个具体的机器学习任务

它们正好也是实际应用程序中相当常见的三个领域：

协作筛选

集群

分类

先从概念的层面上更加深入地讨论这些任务。

（1）、协作筛选

协作筛选(CF) 是 Amazon 等公司极为推崇的一项技巧，它使用评分、单击和购买等用户信息为其他站点用户提供推荐产品。CF 通常用于推荐各种消费品，比如说书籍、音乐和电影。但是，它还在其他应用程序中得到了应用，主要用于帮助多个操作人员通过协作来缩小数据范围。您可能已经在 Amazon 体验了 CF 的应用。

CF 应用程序根据用户和项目历史向系统的当前用户提供推荐。生成推荐的 4 种典型方法如下：

基于用户：通过查找相似的用户来推荐项目。由于用户的动态特性，这通常难以定量。

基于项目：计算项目之间的相似度并做出推荐。项目通常不会过多更改，因此这通常可以离线完成。

Slope-One：非常快速简单的基于项目的推荐方法，需要使用用户的评分信息（而不仅仅是布尔型的首选项）。

基于模型：通过开发一个用户及评分模型来提供推荐。

所有 CF 方法最终都需要计算用户及其评分项目之间的相似度。可以通过许多方法来计算相似度，并且大多数 CF 系统都允许您插入不同的指标，以便确定最佳结果。

（2）、集群

对于大型数据集来说，无论它们是文本还是数值，一般都可以将类似的项目自动组织，或集群，到一起。举例来说，对于全美国某天内的所有的报纸新闻，您可能希望将所有主题相同的文章自动归类到一起；然后，可以选择专注于特定的集群和主题，而不需要阅读大量无关内容。另一个例子是：某台机器上的传感器会持续输出内容，您可能希望对输出进行分类，以便于分辨正常和有问题的操作，因为普通操作和异常操作会归类到不同的集群中。

与 CF 类似，集群计算集合中各项目之间的相似度，但它的任务只是对相似的项目进行分组。在许多集群实现中，集合中的项目都是作为矢量表示在 n维度空间中的。通过矢量，开发人员可以使用各种指标（比如说曼哈顿距离、欧氏距离或余弦相似性）来计算两个项目之间的距离。然后，通过将距离相近的项目归类到一起，可以计算出实际集群。

可以通过许多方法来计算集群，每种方法都有自己的利弊。一些方法从较小的集群逐渐构建成较大的集群，还有一些方法将单个大集群分解为越来越小的集群。在发展成平凡集群表示之前（所有项目都在一个集群中，或者所有项目都在各自的集群中），这两种方法都会通过特定的标准退出处理。流行的方法包括 k-Means 和分层集群。如下所示，Mahout 也随带了一些不同的集群方法。

（3）、分类

分类（通常也称为归类）的目标是标记不可见的文档，从而将它们归类不同的分组中。机器学习中的许多分类方法都需要计算各种统计数据（通过指定标签与文档的特性相关），从而创建一个模型以便以后用于分类不可见的文档。举例来说，一种简单的分类方法可以跟踪与标签相关的词，以及这些词在某个标签中的出现次数。然后，在对新文档进行分类时，系统将在模型中查找文档中的词并计算概率，然后输出最佳结果并通过一个分类来证明结果的正确性。

分类功能的特性可以包括词汇、词汇权重（比如说根据频率）和语音部件等。当然，这些特性确实有助于将文档关联到某个标签并将它整合到算法中。

机器学习这个领域相当广泛和活跃。理论再多终究需要实践。

五、mahout下载

1、官网地址

http://mirrors.cnnic.cn/apache/mahout/0.9/