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大數(shù)據(jù)

IBM Watson Knowledge Catalog:邁向智能化數(shù)據(jù)經(jīng)緯的第一步

2025China.cn   2022年01月18日

  數(shù)據(jù)治理已經(jīng)發(fā)展了 20 多年,從最早的元數(shù)據(jù)管理,到后來的數(shù)據(jù)質(zhì)量管理,很多企業(yè)多年前都建設(shè)了名為數(shù)據(jù)治理的項目。但是,如果你去問這些企業(yè),數(shù)據(jù)治理項目做得怎么樣?發(fā)揮了怎樣的業(yè)務(wù)價值和效益?你得到的答案往往不盡人意。很多企業(yè)建設(shè)好數(shù)據(jù)治理項目以后,就荒廢了沒有人使用。為什么會造成這樣的情況呢?究其原因是,其數(shù)據(jù)治理項目只是面對 IT 人員的,并不是面對業(yè)務(wù)人員的。如果一個項目不是面對業(yè)務(wù)人員的,就難以發(fā)揮業(yè)務(wù)價值,業(yè)務(wù)人員無法使用,往往是不可能獲得成功的。因此,近年來,國外興起了建設(shè)數(shù)據(jù)目錄的熱潮,不只是談數(shù)據(jù)治理,而是為了解決面向業(yè)務(wù)人員并體現(xiàn)業(yè)務(wù)價值的問題。數(shù)據(jù)目錄就是為了幫助業(yè)務(wù)人員以及數(shù)據(jù)科學家,解決尋找數(shù)據(jù)、了解數(shù)據(jù)、優(yōu)化數(shù)據(jù)以及使用數(shù)據(jù)的難題。

  什么是數(shù)據(jù)目錄?

(圖 1)

  很多人還不清楚什么是數(shù)據(jù)目錄,我來打個比方,我們用書來比喻數(shù)據(jù)。大家都知道圖書館的圖書目錄,我們過去進到圖書館借書,首先就要去查找圖書目錄。如果一個圖書館如圖 1 右下角那副照片那么亂的話,相信就連圖書管理員也無法找到想要的書吧?如果一個企業(yè)的數(shù)據(jù)庫管理得那么亂,那么就連數(shù)據(jù)庫管理員可能也無法找到數(shù)據(jù)了。如果一個圖書館如圖 1 右上角那樣的話,那說明這個圖書館的書,已經(jīng)分門別類擺放整齊了,就像一個企業(yè)的數(shù)據(jù),結(jié)構(gòu)化的和非結(jié)構(gòu)化的,都分別在數(shù)據(jù)庫里或大數(shù)據(jù)平臺上,放得整整齊齊了。

  但是,對于圖書館來說,其主要任務(wù)是為讀者服務(wù)的,書擺放得整齊,需要借書的讀者就能借到他要的書嗎?我們都知道,那是不夠的,因為缺少一個圖書目錄,就是圖 1 左邊的小抽屜。那個小抽屜里放的是一張一張的書卡,書卡上寫了一些什么呢?往往有書的名字、書的簡介、書的作者、書的出版年份,還有書的類別,比如是物理類的還是化學類的;書的屬性,比如是工具書類的還是文藝書類的;書適合的年級,比如一年級還是三年級;最重要的是書的具體位置,它是在圖書館的哪一排的哪一層的哪一格里。有了這張書卡,我們就可以輕松地找到這本書并借到這本書了。我曾經(jīng)和一個大型企業(yè)的 CIO 聊天,這家企業(yè) 20 年前就建了數(shù)據(jù)倉庫,十年前又建了大數(shù)據(jù)平臺和數(shù)據(jù)湖,類似數(shù)據(jù)治理的項目都建設(shè)過好幾期了。我問 CIO 最近企業(yè)在IT方面開展什么項目呢?CIO 回答,最近招進了好幾個數(shù)據(jù)科學家,打算開展AI項目的建設(shè),但是遇到了困難。數(shù)據(jù)科學家們在工作中,要花 70% 以上的時間在尋找數(shù)據(jù),而不是 AI 建模。CIO 問,為什么我們過去的數(shù)據(jù)治理項目,幫不了這些數(shù)據(jù)科學家呢?我就告訴這個 CIO, 你們過去的數(shù)據(jù)治理項目,都是面向IT用戶的,不是面向業(yè)務(wù)人員的。如果你真的要幫助數(shù)據(jù)科學家方便快捷地找到他們要的數(shù)據(jù),你就要建設(shè)真正的數(shù)據(jù)目錄。

  建立數(shù)據(jù)目錄的業(yè)務(wù)準備

(圖 2)

  要建立真正的數(shù)據(jù)目錄,前期還是要做好一些業(yè)務(wù)方面的準備工作的,就像建一張書卡一樣,書卡上的內(nèi)容,你先要準備好。數(shù)據(jù)目錄一般有這樣一系列的業(yè)務(wù)域的元素:

  01數(shù)據(jù)分類(Categories)

  這是從業(yè)務(wù)角度,對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的分類。就像圖書館里的書,按物理、化學、生物、醫(yī)學來分類一樣。企業(yè)里可以按分公司或部門來分類,也可以按業(yè)務(wù)類型來分類,如:銷售類、生產(chǎn)類、財務(wù)類等等。

  02業(yè)務(wù)術(shù)語(Terms)

  業(yè)務(wù)術(shù)語就有點像書卡上的書名了,讀者根據(jù)書名來找書,那么數(shù)據(jù)科學家們往往也是根據(jù)業(yè)務(wù)術(shù)語來找他要的數(shù)據(jù)。比如:VIP客戶、日產(chǎn)量、月產(chǎn)量等。也可以是一些業(yè)務(wù)的指標和維度。

  03政策 (Policies)

  大到國家小到企業(yè),都有很多政策,會影響數(shù)據(jù)的性質(zhì)和使用。比如:個人數(shù)據(jù)的隱私保護,歐盟有 GDPR,中國也出臺了《個人信息保護法》,對個人信息我們需要打上隱私標簽,進行保護,不能隨意泄露。

  04規(guī)則(Rules)

  數(shù)據(jù)都有規(guī)則,有的是業(yè)務(wù)規(guī)則,有的是數(shù)據(jù)質(zhì)量規(guī)則。比如:身份證號碼,它的規(guī)則是18位的數(shù)字,前6位代表地區(qū),中間8位代表生日,后三位是序號,最后一位是校驗碼。有些物料的號碼,第一位是字母代表材質(zhì),后四位數(shù)字代表序列等等。

  05參考數(shù)據(jù)(Reference Data)

  有些數(shù)據(jù)是代碼,需要通過參考數(shù)據(jù)來知道真正的數(shù)值。

  06數(shù)據(jù)分級(Classification)

  就像書卡上會告訴你這本書是給一年級用的還是給四年級用的,數(shù)據(jù)也是需要分級的。比如:第一級的數(shù)據(jù)屬于公開數(shù)據(jù)大家都可以看,第二級的數(shù)據(jù)只有部門經(jīng)理才能看,第三級的數(shù)據(jù)是給高層領(lǐng)導看的,第四級數(shù)據(jù)只有董事會的成員才能看等等。

  07數(shù)據(jù)類型(Data Class)

  我們可以對數(shù)據(jù)根據(jù)它的類型進行分類,比如:姓名、地址、電話、身份證號碼,或者是產(chǎn)品代碼、產(chǎn)品種類或是產(chǎn)量信息等等。我們需要對Data Class的類型進行定義,比如通過正則表達式。Watson Knowledge Catalog 將可以通過AI的方式,根據(jù)Data Class的定義,自動的進行數(shù)據(jù)的分類和識別。

  建立數(shù)據(jù)目錄的技術(shù)難點

  數(shù)據(jù)目錄的實現(xiàn)其實并不容易,否則,為什么那么多年來,大多數(shù)的客戶還是在普通的數(shù)據(jù)治理層面,僅能夠面向技術(shù)人員,而不能面向業(yè)務(wù)人員呢?原因是:一個企業(yè)的業(yè)務(wù)域元素可能有幾萬個,而技術(shù)域的元數(shù)據(jù)可能有幾十萬個,幾萬個與幾十萬個的對應關(guān)系,可比圖書館的書卡制作要復雜得多了。幾千本書你可以通過書卡,用人工的方法一一對應。但幾萬個業(yè)務(wù)域元素和幾十萬個技術(shù)元數(shù)據(jù)的對應,全部要靠手工來實現(xiàn),幾乎是不可能完成的任務(wù)。這也是這么多年來,數(shù)據(jù)目錄沒有很快發(fā)展起來的原因,直到最近AI技術(shù)和機器學習技術(shù)的引進,才幫助我們解決了這個問題——針對這個難題,IBM推出了Watson Knowledge Catalog。 Watson是IBM 響當當?shù)腁I名片,所以Watson Knowledge Catalog里,采用了大量的IBM企業(yè)級AI和機器學習的技術(shù),來幫助我們實現(xiàn)從業(yè)務(wù)到技術(shù)的關(guān)聯(lián)。

(圖3)

  圖 3 展示了數(shù)據(jù)目錄各個元素之間的關(guān)系。其中,從業(yè)務(wù)術(shù)語到數(shù)據(jù)資產(chǎn)的那個紅色的箭頭,一直是數(shù)據(jù)目錄建設(shè)的難點。直到 IBM 采用了大量的AI和機器學習的方式,來幫助做自動的關(guān)聯(lián),才解決了這個問題。如果業(yè)務(wù)元數(shù)據(jù)或者 Data Class 定義了清晰的數(shù)據(jù)規(guī)則,那么,Watson Knowledge Catalog 就可以應用AI的能力,進行自動關(guān)聯(lián)。如果并沒有定義清晰的規(guī)則,那么,我們可以用人工的方式,手工地進行關(guān)聯(lián),同時 Watson Knowledge Catalog 會進行機器學習,自動建立規(guī)則。當你用手工多關(guān)聯(lián)幾次,自動建立的規(guī)則越來越完善以后,系統(tǒng)就能通過AI實現(xiàn)自動關(guān)聯(lián)了。

  建立數(shù)據(jù)目錄的技術(shù)準備

  建立數(shù)據(jù)目錄,我們要了解企業(yè)內(nèi)部都有哪些數(shù)據(jù)?這些數(shù)據(jù)在哪里?數(shù)據(jù)質(zhì)量狀況是如何的?這些都可以使用 Watson Knowledge Catalog 的數(shù)據(jù)自動發(fā)現(xiàn)功能去實現(xiàn)。Watson Knowledge Catalog 會自動地發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù),自動地連接數(shù)據(jù)源,并導入元數(shù)據(jù)。它還可以自動地分析數(shù)據(jù)的質(zhì)量狀況,進行數(shù)據(jù)質(zhì)量的打分,并形成數(shù)據(jù)質(zhì)量的圖表或儀表盤。數(shù)據(jù)質(zhì)量的打分,可以利用已經(jīng)定義的數(shù)據(jù)質(zhì)量規(guī)則,也可以允許業(yè)務(wù)人員用拼圖的方式,自定義數(shù)據(jù)質(zhì)量規(guī)則。這種定義方式有點像拼圖游戲,數(shù)據(jù)科學家可以用一些簡單的規(guī)則如大于、小于、等于、AND、OR、包含、不包含等,自己拼出數(shù)據(jù)質(zhì)量規(guī)則, 并運行,幾分鐘就可以得到數(shù)據(jù)質(zhì)量的報告。過去,數(shù)據(jù)科學家拿到一批數(shù)據(jù),為了要了解其數(shù)據(jù)質(zhì)量,往往要把需求提給IT部門,IT 部門還要請軟件開發(fā)商來寫程序,從而分析這批數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量。從數(shù)據(jù)科學家提出需求,到拿到數(shù)據(jù)質(zhì)量報告,有的時候要幾周時間。這與我們目前的高效快節(jié)奏的社會完全不匹配。而如果數(shù)據(jù)科學家用拼圖方式,花 5 分鐘定義數(shù)據(jù)質(zhì)量規(guī)則,然后執(zhí)行它,15 分鐘后,就能得到結(jié)果了。這種自助式的數(shù)據(jù)質(zhì)量探索能力,往往是數(shù)據(jù)科學家最希望的。

(圖4)

  另外,元數(shù)據(jù)管理和血緣分析,也是數(shù)據(jù)目錄不可或缺的功能,他可以幫助數(shù)據(jù)科學家了解每一個數(shù)據(jù)從哪里來,到哪里去,從而更好地理解業(yè)務(wù)。

  數(shù)據(jù)目錄的使用

  本文開頭就提到,數(shù)據(jù)目錄建設(shè)的目的,是為了解決業(yè)務(wù)人員和數(shù)據(jù)科學家們發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)和使用數(shù)據(jù)的難題。那么,為數(shù)據(jù)科學家和業(yè)務(wù)人員提供一個友好的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)和使用的界面就尤為關(guān)鍵了。Watson Knowledge Catalog 可以將數(shù)據(jù)目錄,展示成一個知識圖譜。業(yè)務(wù)人員可以既通過類似 google 的方式,通過搜索業(yè)務(wù)詞匯,找到他需要的數(shù)據(jù),也可以通過基于知識圖譜的發(fā)現(xiàn)和探索,很方便地圖形化地找到他要的數(shù)據(jù),并且可以自助地獲取這些數(shù)據(jù)。Watson Knowledge catalog 自帶有數(shù)據(jù)隱私保護的功能。如果某個數(shù)據(jù)已經(jīng)被打上了隱私保護的標簽,那么你就看不到這些數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)會被打上星號或者漂白后再展示。數(shù)據(jù)科學家獲得了他要的數(shù)據(jù)后,還可以自助地優(yōu)化這些數(shù)據(jù)或者利用 Watson Knowledge Catalog 自帶的數(shù)據(jù)可視化工具,進行數(shù)據(jù)圖形化展示,這些功能都極大地方便了數(shù)據(jù)科學家對數(shù)據(jù)的處理和分析。如果數(shù)據(jù)科學家需要進行下一步的AI數(shù)據(jù)建模,還可以直接將這些數(shù)據(jù)不落地的送到我們的自動化 AI 建模工具 AutoAI 進行建模或者 BI 平臺 Cognos 進行報表展現(xiàn),真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)目錄為業(yè)務(wù)人員服務(wù)的功能。

  后記

  智能數(shù)據(jù)目錄的建設(shè),可以使業(yè)務(wù)人員或者數(shù)據(jù)科學家,隨時找到他們需要的數(shù)據(jù),并且可以通過自助的方式,獲取這些數(shù)據(jù)。這個功能,是實現(xiàn) Data Fabric 的第一步。建設(shè)好了智能的數(shù)據(jù)目錄,就為今后Data Fabric的建設(shè)打下了堅實基礎(chǔ)。Data Fabric 已經(jīng)成為 Gartner 在 2022 年最熱的IT趨勢的第二名。企業(yè)實現(xiàn) Data Fabric 的架構(gòu)將是大勢所趨,讓我們先從建設(shè)智能的數(shù)據(jù)目錄開始吧。

  作者簡介:王積杰目前擔任IBM數(shù)據(jù)與AI產(chǎn)品線大中華區(qū)信息架構(gòu)產(chǎn)品總監(jiān),對AI和信息架構(gòu)有深刻的理解和認識。擁有20多年的IT從業(yè)經(jīng)驗,從2008年起擔任IBM公司大中華區(qū)數(shù)據(jù)治理產(chǎn)品線產(chǎn)品總監(jiān),多年從事企業(yè)數(shù)據(jù)集成和治理的工作。對ETL,實時數(shù)據(jù)集成,數(shù)據(jù)治理,數(shù)據(jù)質(zhì)量管理和元數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)目錄都頗有造詣。

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