Hadoop入门进阶课程9--Mahout介绍、安装与应用案例
本文版权归作者和博客园共有,欢迎转载,但未经作者同意必须保留此段声明,且在文章页面明显位置给出原文连接,博主为石山园,博客地址为http://www.cnblogs.com/shishanyuan。该系列课程是应邀实验楼整理编写的,这里需要赞一下实验楼提供了学习的新方式,可以边看博客边上机实验,课程地址为https://www.shiyanlou.com/courses/237 【注】该系列所使用到安装包、测试数据和代码均可在百度网盘下载,具体地址为http://pan.baidu.com/s/10PnDs,下载该PDF文件 1、搭建环境 部署节点操作系统为CentOS,防火墙和SElinux禁用,创建了一个shiyanlou用户并在系统根目录下创建/app目录,用于存放Hadoop等组件运行包。因为该目录用于安装hadoop等组件程序,用户对shiyanlou必须赋予rwx权限(一般做法是root用户在根目录下创建/app目录,并修改该目录拥有者为shiyanlou(chown–R shiyanlou:shiyanlou /app)。 Hadoop搭建环境: l虚拟机操作系统:CentOS6.664位,单核,1G内存 lJDK:1.7.0_55 64位 lHadoop:1.1.2 2、Mahout介绍 Mahout是Apache Software Foundation(ASF) 旗下的一个开源项目,提供一些可扩展的机器学习领域经典算法的实现,旨在帮助开发人员更加方便快捷地创建智能应用程序。AMahout包含许多实现,包括聚类、分类、推荐过滤、频繁子项挖掘。此外,通过使用Apache Hadoop库,Mahout可以有效地扩展到云中。 Mahout的意思是大象的饲养者及驱赶者。Mahout这个名称来源于该项目(有时)使用Apache Hadoop—其徽标上有一头黄色的大象 —来实现可伸缩性和容错性。 Mahout项目是由Apache Lucene(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 Machine Learning on Multicore”(见 参考资料),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: l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。 l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。 l提供高质量文章和示例 3、搭建Mahout环境 3.1部署过程 3.1.1下载Mahout 在Apache下载最新的Mahout软件包,点击下载会推荐最快的镜像站点,以下为下载地址:http://archive.apache.org/dist/mahout/0.6/ 也可以在/home/shiyanlou/install-pack目录中找到该安装包,解压该安装包并把该安装包复制到/app目录中 cd /home/shiyanlou/install-pack tar -xzf mahout-distribution-0.6.tar.gz mv mahout-distribution-0.6 /app/mahout-0.6 3.1.2设置环境变量 使用如下命令编辑/etc/profile文件: sudo vi /etc/profile 声明mahout的home路径和在path加入bin的路径: export MAHOUT_HOME=/app/mahout-0.6 export MAHOUT_CONF_DIR=/app/mahout-0.6/conf export PATH=$PATH:$MAHOUT_HOME/bin 编译配置文件/etc/profile,并确认生效 source /etc/profile echo $PATH 3.1.3验证安装完成 重新登录终端,确保hadoop集群启动,键入mahout --help命令,检查Mahout是否安装完好,看是否列出了一些算法: mahout --help 3.2测试例子 3.2.1下载测试数据 下载一个文件synthetic_control.data,下载地址http://archive.ics.uci.edu/ml/databases/synthetic_control/synthetic_control.data,也可以在/home/shiyanlou/install-pack/class9目录中找到该测试数据文件,把这个文件放在$MAHOUT_HOME/testdata目录下 cd /home/shiyanlou/install-pack/class9 mkdir /app/mahout-0.6/testdata mv synthetic_control.data /app/mahout-0.6/testdata 3.2.2启动Hadoop 通过下面命令启动hadoop并通过jps查看进程 cd /app/hadoop-1.1.2/bin ./start-all.sh jps 3.2.3使用kmeans算法 使用如下命令进行kmeans算法测试: cd /app/mahout-0.6/ mahout org.apache.mahout.clustering.syntheticcontrol.kmeans.Job 这里需要说明下,当你看到下面的代码时以为是错的,其实不是,原因:MAHOUT_LOCAL:设置是否本地运行,如果设置该参数就不会在hadoop运行了,一旦设置这个参数那HADOOP_CONF_DIR和HADOOP_HOME两个参数就自动失效了。 MAHOUT_LOCAL is not set, so we don't add HADOOP_CONF_DIR to classpath. no HADOOP_HOME set , running locally 3.2.4查看结果 结果会在根目录建立output新文件夹,如果下图结果表示mahout安装正确且运行正常: cd /app/mahout-0.6/output ll 4、测试例子:运行20newsgroup 4.1算法流程 朴素贝叶斯分类是一种十分简单的分类算法,朴素贝叶斯的思想基础是这样的:对于给出的待分类项,求解在此项出现的条件下各个类别出现的概率哪个最大,就认为此待分类项属于哪个类别。 这二十个新闻组数据集合是收集大约20,000新闻组文档,均匀的分布在20个不同的集合。这20个新闻组集合采集最近流行的数据集合到文本程序中作为实验,根据机器学习技术。例如文本分类,文本聚集。我们将使用Mahout的Bayes Classifier创造一个模型,它将一个新文档分类到这20个新闻组集合范例演示 4.2实现过程(mahout 0.6版本) 4.2.1下载数据并解压数据 下载20Newsgroups数据集,地址为http://qwone.com/~jason/20Newsgroups/,下载20news-bydate.tar.gz数据包,也可以在/home/shiyanlou/install-pack/class9目录中找到该测试数据文件: 解压20news-bydate.tar.gz数据包,解压后可以看到两个文件夹,分别为训练原始数据和测试原始数据: cd /home/shiyanlou/install-pack/class9 tar -xzf 20news-bydate.tar.gz 在mahout根目录下建data文件夹,然后把20news训练原始数据和测试原始数据迁移到该文件夹下: mkdir /app/mahout-0.6/data mv 20news-bydate-t* /app/mahout-0.6/data ll /app/mahout-0.6/data 4.2.2建立训练集 通过如下命令建立训练集,训练的数据在20news-bydate-train目录中,输出的训练集目录为bayes-train-input: cd /app/mahout-0.6 mahout org.apache.mahout.classifier.bayes.PrepareTwentyNewsgroups \ -p /app/mahout-0.6/data/20news-bydate-train \ -o /app/mahout-0.6/data/bayes-train-input \ -a org.apache.mahout.vectorizer.DefaultAnalyzer \ -c UTF-8 4.2.3建立测试集 通过如下命令建立训练集,训练的数据在20news-bydate-test目录中,输出的训练集目录为bayes-test-input: mahout org.apache.mahout.classifier.bayes.PrepareTwentyNewsgroups \ -p /app/mahout-0.6/data/20news-bydate-test \ -o /app/mahout-0.6/data/bayes-test-input \ -a org.apache.mahout.vectorizer.DefaultAnalyzer \ -c UTF-8 4.2.4上传数据到HDFS 在HDFS中新建/class9/20news文件夹,把生成的训练集和测试集上传到HDFS的/class9/20news目录中: hadoop fs -mkdir /class9/20news hadoop fs -put /app/mahout-0.6/data/bayes-train-input /class9/20news hadoop fs -put /app/mahout-0.6/data/bayes-test-input /class9/20news hadoop fs -ls /class9/20news hadoop fs -ls /class9/20news/bayes-test-input 4.2.5训练贝叶斯分类器 使用trainclassifier类训练在HDFS中/class9/20news/bayes-train-input的数据,生成的模型放到/class9/ 20news/newsmodel目录中: mahout trainclassifier \ -i /class9/20news/bayes-train-input \ -o /class9/20news/newsmodel \ -type cbayes \ -ng 2 \ -source hdfs 4.2.6观察训练作业运行过程 注:实验楼为命令行界面,无法观测到该步骤界面,以下描述仅做参考 在训练过程中在JobTracker页面观察运行情况,链接地址为http://**.***.**.***:50030/jobtracker.jsp,训练任务四个作业,大概运行了15分钟左右: 点击查看具体作业信息 map运行情况 作业运行情况 4.2.7查看生成模型 通过如下命令查看模型内容: hadoop fs -ls /class9/20news hadoop fs -ls /class9/20news/newsmodel hadoop fs -ls /class9/20news/newsmodel/trainer-tfIdf 4.2.8测试贝叶斯分类器 使用testclassifier类训练在HDFS中./20news/bayestest-input的数据,使用的模型路径为./ 20news/newsmodel: mahout testclassifier \ -m /class9/20news/newsmodel \ -d /class9/20news/bayes-test-input \ -type cbayes \ -ng 2 \ -source hdfs \ -method mapreduce 4.2.9观察训练作业运行过程 注:实验楼为命令行界面,无法观测到该步骤界面,以下描述仅做参考 在执行过程中在JobTracker页面观察运行情况,链接地址为http://hadoop:50030/jobtracker.jsp,训练任务1个作业,大概运行了5分钟左右: 作业的基本信息 map运行情况 reduce运行情况 4.2.10查看结果 这个混合矩阵的意思说明:上述a到u分别是代表了有20类别,这就是我们之前给的20个输入文件,列中的数据说明每个类别中被分配到的字节个数,classified说明应该被分配到的总数 38100009100010020100300|398a = rec.motorcycles 意思为rec.motorcycles本来是属于a,有381篇文档被划为了a类,这个是正确的数据,其它的分别表示划到b~u类中的数目。我们可以看到其正确率为381/398=0.9573 ,可见其正确率还是很高的了。 4.3实现过程(mahout 0.7+版本) 在0.7版本的安装目录下$MAHOUT_HOME/examples/bin下有个脚本文件classifu-20newsgroups.sh,这个脚本中执行过程是和前面分布执行结果是一致的,只不过将各个API用shell脚本封装到一起了。从0.7版本开始,Mahout移除了命令行调用的API:prepare20newsgroups、trainclassifier和testclassifier,只能通过shell脚本执行。 执行$MAHOUT_HOME/examples/bin/classify-20newsgroups.sh四个选项中选择第一个选项, 执行结果如下: 5、问题解决 5.1使用mahout0.7+版本对20Newsgroup数据建立训练集时出错 使用如下命令对20Newsgroupt数据建立训练集时: mahout org.apache.mahout.classifier.bayes.PrepareTwentyNewsgroups \ -p /app/mahout-0.9/data/20news-bydate-train \ -o /app/mahout-0.9/data/bayes-train-input \ -a org.apache.mahout.vectorizer.DefaultAnalyzer\ -c UTF-8 出现如下错误,原因在于从0.7版本开始,Mahout移除了命令行调用的prepare20newsgroups、trainclassifier和testclassifier API,只能通过shell脚本执行$MAHOUT_HOME/examples/bin/classify-20newsgroups.sh进行 14/12/7 21:31:35 WARN driver.MahoutDriver: Unable to add class: org.apache.mahout.classifier.bayes.PrepareTwentyNewsgroups 14/12/7 21:31:35 WARN driver.MahoutDriver: No org.apache.mahout.classifier.bayes.PrepareTwentyNewsgroups.props found on classpath, will use command-line arguments only Unknown program 'org.apache.mahout.classifier.bayes.PrepareTwentyNewsgroups' chosen. Valid program names are: arff.vector: : Generate Vectors from an ARFF file or directory baumwelch: : Baum-Welch algorithm for unsupervised HMM training ....... 本文转自shishanyuan博客园博客,原文链接: http://www.cnblogs.com/shishanyuan/p/4648258.html,如需转载请自行联系原作者