一种计算机数据采集分析装置

本发明涉及数据采集分析，尤其涉及一种计算机数据采集分析装置。

背景技术：

1、随着计算机技术的不断发展和普及，人们对于获取和利用计算机数据的需求也不断增加。计算机数据采集分析装置应运而生，成为满足这一需求的重要工具。在过去，计算机数据的采集和分析主要依靠手工操作和基础的工具。计算机数据采集分析装置在高校教学和科研中的应用日益广泛。它为高校学生提供了更便捷、高效、准确的数据采集和分析工具，有助于提升他们的实验技能和科学研究水平。计算机数据采集分析装置结合了硬件和软件技术，能够自动化地采集和处理计算机数据，提供更高效、准确和全面的数据分析能力。计算机数据采集分析装置的广泛应用为高校学生的教学和科研提供了有力支持。它不仅提供了便捷、高效、准确的数据采集和分析工具，还促进了学生的实验能力和科学研究水平的提升。

2、现有技术中，部分装置缺乏灵活和交互式的数据可视化和报告功能，用户难以很好的理解和传达数据分析的结果，另外，用户使用过程会出现手工操作和人为错误，而造成不必要的麻烦，影响使用效率，因此，提出的一种计算机数据采集分析装置。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在医护人员难以百分百保证对试验药品的数量的保证，在配药以及后续过程，会出现试验药品的用量与计划有偏差的现象，而此时也难以其溯源药品的位置的缺点，而提出的一种计算机数据采集分析装置。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种计算机数据采集分析装置，包括，数据采集模块：用于采集各种数据源的数据；数据预处理模块：对采集到的数据进行清洗、去重、填充缺失值等预处理操作，以提高数据的质量和准确性；数据存储和管理模块：用于将清洗后的数据存储到数据库或其他数据存储系统中，并建立适当的数据管理系统，确保数据的安全性和可追溯性；数据分析和挖掘模块：对采集到的数据进行分析和挖掘，以发现数据中的模式、趋势和关联性；可视化和报告模块：用于将分析结果以图表、地图、仪表盘等形式进行可视化呈现，以帮助用户更直观地理解数据；自动化和智能化模块：用于减少人工操作，提高分析效率接口模块：用于预留接口，以便后期使用和扩展，所述数据采集模块对各种数据源进行数据采集，并将收集到的数据传输到数据预处理模块，所述数据预处理模块将处理好的数据传输到数据存储和管理模块与数据分析和挖掘模块，所述数据分析和挖掘模块对获取的数据进行分析和挖掘，并生成相应的结果，所述可视化和报告模块接收到数据分析和挖掘模块生成的结果，将其进行可视化展示，并生成相应的报告和图表，所述可视化和报告模块将可视化展示的结果和生成的报告传递给自动化和智能化模块，以供后续的处理和决策使用，所述自动化和智能化模块接收到可视化和报告模块传递的结果，根据需要进行进一步的处理和决策，实现系统的自动化和智能化。

4、其中，各个模块之间可以实现数据的流动和共享，从而完成数据的采集、预处理、存储、分析、可视化、报告、自动化和智能化等一系列操作，实现系统的整体功能。

5、上述技术方案进一步包括：

6、所述数据采集模块从不同的数据源中采集数据，包括传感器、网络爬虫、数据库等，所述数据采集模块按照预定的采集频率或触发条件主动获取数据；

7、其中，用户可以根据需要设置数据采集的频率，以决定多久获取一次数据，这可以通过在系统设置中指定采集频率的时间间隔来实现，用户根据特定的触发条件来主动获取数据，触发条件可以是某个事件的发生，例如传感器数值超过一定阈值、特定时间段到达、用户请求等，用户可以在系统中设置触发条件，并定义触发条件的相关参数，当触发条件满足时，系统会自动触发数据采集操作。

8、所述数据预处理模块利用箱线图识别和剔除异常值，利用sha-2对数据进行哈希处理，然后对比哈希值来判断数据是否重复，使用线性插值根据已有数据的变化趋势，对缺失值进行估计和填充。

9、所述数据存储和管理模块实施严格的访问控制策略，限制只有授权用户或角色可以访问和操作数据，所述数据存储和管理模块对于敏感数据，数据存储和管理模块会采用数据加密技术，将数据加密存储，以防止未经授权的访问者获取敏感信息，所述数据存储和管理模块会定期进行数据备份，以确保数据的可用性和完整性，同时，备份的数据也需要进行加密和访问控制，以保护备份数据的安全性，所述数据存储和管理模块会记录用户的操作行为、数据访问记录和系统日志等信息，以便监测和检测潜在的安全威胁，所述数据存储和管理模块会进行定期的安全漏洞扫描和补丁管理，以及时发现和修复系统中存在的安全漏洞，防止恶意攻击者利用漏洞入侵系统并获取数据。

10、所述数据分析和挖掘模块应用有主成分分析降维方法(pca)进行特征提取，将数据化后的数据设置为m个样本{x1,x2,...,xm,},每个样本有n维特征每一个特征xj都有各自的特征值，首先对所有特征进行去中心化，即去均值，求出每个特征的平均值，然后对于所有的样本，每一个特征都减去自身的均值，其中各自的均值分别为在去中心化后再求协方差矩阵其中对角线上分别是特征x1和x2的方差，非对角线上是协方差，cov(x1,x1)的计算公式为由此得出m个样本在这n维特征下的协方差矩阵c，得到协方差矩阵后，根据特征方程cμ＝λμ求出其特征值及其对应的特征向量，其中λ为特征值，μ为其对应的特征向量，选择最大的前k个特征值和相对应的特征向量进行投影，投影即为降维的过程，将原始特征从高维度降低到低维度，降维后除去了大量的冗余信息，且至少保留了原来85％以上的信息，提取出更有用和有意义的特征，以提高模型的性能和准确度。

11、其中，数据分析和挖掘过程需要根据实际情况和任务需求进行反复迭代和优化，以获取准确、可靠且有用的分析结果。

12、所述可视化和报告模块从数据存储和管理模块中获取相关数据，并根据需求进行筛选、过滤和计算等操作，客户可以通过选择特定的数据维度、指标或时间范围来调整报告中显示的数据内容，报告中嵌入交互式图表，客户可以进行缩放、拖动、悬停等操作来查看详细信息，客户可以点击链接来获取更详细的数据、查看相关报告或进行其他操作。

13、其中，客户可以在柱状图上悬停鼠标可以显示具体数值，或者通过拖动时间轴来调整时间范围，客户通过在报告中调整参数值，观察相应指标或图表的变化，并根据结果进行分析和决策，为了进一步了解客户对报告的需求和满意度，可以提供反馈和评价的功能，客户可以通过报告中的反馈按钮或在线调查表单来提供意见和建议，以便改进和优化报告的内容和交互性。

14、所述自动化和智能化模块让系统自动学习和改进分析结果，提高分析的准确性和效果，所述自动化和智能化模块将原始数据导入到特征工程工具中，自动分析数据的特征，提取相关特征或进行特征组合和衍生，生成新的特征集合，这些特征可以用于后续的模型训练和分析任务。

15、所述接口模块用于系统与外部数据源之间的数据传输，所述接口模块用于系统与其他系统的集成，以实现不同系统之间的数据共享和协同工作，所述接口模块用于系统与各类设备的连接，实现系统对设备的控制和监控，所述接口模块用于扩展系统的功能，所述接口模块负责各个模块之间的数据传递和交流，将数据从一个模块传递给另一个模块，并确保数据的正确性和完整性。

16、本发明具备以下有益效果：

17、1、本发明中，灵活和交互式的数据可视化和报告功能能够帮助用户更好地理解和传达数据分析的结果，提供直观和易于理解的信息。

18、2、本发明中，本装置将数据导入到特征工程工具中，自动分析数据的特征，提取相关特征或进行特征组合和衍生，生成新的特征集合，这些特征可以用于后续的模型训练和分析任务，能够帮助用户减少手工操作和人为错误，并提供更智能化的数据分析和决策支持功能。

19、3、本发明中，接口模块可以作为系统与外部系统或服务进行集成的桥梁，实现不同系统之间的数据交换和功能调用，这样可以方便系统的扩展和升级，以满足不断变化的业务需求，接口模块可以支持不同平台和不同渠道的访问，通过统一的接口，可以实现不同平台和渠道的数据交互和功能调用，提高了系统的灵活性和可扩展性。