Документация

Подготовка данных

Создайте datastore с помощью набора данных airlinesmall.csv. Этот набор данных на 12 мегабайтов содержит 29 столбцов информации о полете для нескольких поставщиков услуг авиакомпании, включая прибытие и время отправления. В этом примере выберите ArrDelay (задержка прибытия полета) как переменная интереса.

ds = tabularTextDatastore('airlinesmall.csv', 'TreatAsMissing', 'NA');
ds.SelectedVariableNames = 'ArrDelay';

Datastore обрабатывает значения 'NA' как пропавших без вести и заменяет отсутствующие значения на значения NaN по умолчанию. Кроме того, свойство SelectedVariableNames позволяет вам работать с только выбранной переменной интереса, который можно проверить использование preview.

preview(ds)

ans=8×1 table
    ArrDelay
    ________

        8   
        8   
       21   
       13   
        4   
       59   
        3   
       11   

Выполнение mapreduce

Функция mapreduce требует функции карты и уменьшать функции как входные параметры. Картопостроитель получает фрагменты данных и выходных промежуточных результатов. Редуктор читает, промежуточное звено заканчивается и приводит к конечному результату.

В этом примере картопостроитель собирает количества полетов с различными суммами задержки прибытия путем накопления задержек прибытия в интервалы. Интервалы заданы четвертым входным параметром к функции карты, edges.

Отобразите функциональный файл карты.

type visualizationMapper.m

function visualizationMapper(data, ~, intermKVStore, edges)
% Count how many flights have arrival delay in each interval specified by
% the EDGES vector, and add these counts to INTERMKVSTORE.
counts = histc( data.ArrDelay, edges );
add( intermKVStore, 'Null', counts );
end

Размер интервала гистограммы важен. Интервалы, которые слишком широки, могут затенить важные детали в наборе данных. Интервалы, которые являются слишком узкими, могут привести к шумной гистограмме. При работе с очень большими наборами данных, лучше стараться не делать, несколько передают по данным, чтобы испытать различные ширины интервала. Простой способ постараться не делать несколько передач состоит в том, чтобы собрать количества с интервалами, которые являются узкими. Затем чтобы получить более широкие интервалы, можно агрегировать смежные количества интервала, не повторно обрабатывая необработанные данные. О задержках прибытия полета сообщают в 1-минутных инкрементах, поэтому задайте 1-минутные интервалы от-60 минут до 599 минут.

edges = -60:599;

Создайте анонимную функцию, чтобы сконфигурировать функцию карты, чтобы использовать края интервала. Анонимная функция позволяет вам специализировать функцию карты путем определения особого значения для его четвертого входного параметра. Затем можно вызвать функцию карты с помощью анонимной функции, с помощью только три входных параметра, которые ожидает функция mapreduce.

ourVisualizationMapper = ...
    @(data, info, intermKVstore) visualizationMapper(data, info, intermKVstore, edges);

Отобразите уменьшать функциональный файл. Редуктор суммирует количества, сохраненные картопостроителем.

type visualizationReducer.m

function visualizationReducer(~, intermValList, outKVStore)
% get all intermediate results from the intermediate store
if hasnext(intermValList)
    outVal = getnext(intermValList);
else
    outVal = [];
end

while hasnext(intermValList)
    outVal = outVal + getnext(intermValList);
end
    
add(outKVStore, 'Null', outVal);
end

Используйте mapreduce, чтобы применить карту и уменьшить функции до datastore, ds.

result = mapreduce(ds, ourVisualizationMapper, @visualizationReducer);

********************************
*      MAPREDUCE PROGRESS      *
********************************
Map   0% Reduce   0%
Map  16% Reduce   0%
Map  32% Reduce   0%
Map  48% Reduce   0%
Map  65% Reduce   0%
Map  81% Reduce   0%
Map  97% Reduce   0%
Map 100% Reduce   0%
Map 100% Reduce 100%

mapreduce возвращает выходной datastore, result, с файлами в текущей папке.

Организация результатов

Считайте итоговые результаты подсчета интервала из выходного datastore.

r = readall(result);
counts = r.Value{1};

Визуализация результатов

Постройте график необработанных количеств интервала с помощью целой области значений данных (кроме нескольких выбросов, исключенных картопостроителем).

bar(edges, counts, 'hist');
title('Distribution of Flight Delay')
xlabel('Arrival Delay (min)')
ylabel('Flight Counts')

Гистограмма имеет длинные хвосты. Посмотрите на ограниченную область значений интервала, чтобы лучше визуализировать распределение задержки большинства полетов. Увеличивая масштаб немного показывает, что существует артефакт создания отчетов; это характерно для круглых задержек с 5-минутными инкрементами.

xlim([-50,50]);
grid on
grid minor

Сглаживайте количества с фильтром скользящего среднего значения, чтобы удалить 5-минутный артефакт записи.

smoothCounts = filter( (1/5)*ones(1,5), 1, counts);
figure
bar(edges, smoothCounts, 'hist')
xlim([-50,50]);
title('Distribution of Flight Delay')
xlabel('Arrival Delay (min)')
ylabel('Flight Counts')
grid on
grid minor

Чтобы дать диаграмме лучший баланс, не отображайте лучший 1% наиболее задержанных полетов. Можно адаптировать визуализацию во многих отношениях, не повторно обрабатывая набор полных данных, приняв, что вы собрали соответствующую информацию во время всей передачи через данные.

empiricalCDF = cumsum(counts);
empiricalCDF = empiricalCDF / empiricalCDF(end);
quartile99 = find(empiricalCDF>0.99, 1, 'first');
low99 = 1:quartile99;

figure
empiricalPDF = smoothCounts(low99) / sum(smoothCounts);
bar(edges(low99), empiricalPDF, 'hist');

xlim([-60,edges(quartile99)]);
ylim([0, max(empiricalPDF)*1.05]);
title('Distribution of Flight Delay')
xlabel('Arrival Delay (min)')
ylabel('Probability Density')