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데이터 과학

실시간 분석에 꼭 필요한 4가지 기술과 툴 이용하기

by 달-빛 2023. 3. 5.


 IT 기술의 발전에 따라 실시간으로 데이터의 분석이 가능해짐에 따라 기업들은 빠르고 정확한 의사 결정을 위해 실시간 분석 기술을 적용하는 경향이 많아졌습니다. 현대 비즈니스에서 필수적인 역할 실시간 데이터 분석에 대하여 기술이 필요한 이유와 꼭 필요한 도구들에 대해 다루어 보고자 합니다.

실시간 분석이 필요한 이유

첫째, 실시간 데이터 분석을 통해 기업은 실시간으로 발생하는 데이터를 수집하고 분석하여 신속하게 의사결정을 내릴 수 있습니다. 예를 들어, 온라인 쇼핑몰에서는 고객들이 구매하는 상품이 실시간으로 바뀔 수 있으므로, 이에 대한 데이터 분석을 실시간으로 진행하여 특정 상품이 인기가 높아지면 재고를 미리 확보하는 등의 대응이 가능해 집니다.

둘째, 실시간 데이터 분석을 통해 기업은 비즈니스를 개선하고 경쟁 우위를 유지할 수 있습니다. 예를 들자면, 금융 기업에서는 실시간으로 발생하는 거래 데이터를 수집하고 분석하여 사기 거래나 이상 거래를 탐지하는 등의 대응이 가능하다는 것이 있습니다.

셋째, 실시간 데이터 분석을 통해 기업은 고객의 경험을 반영한 개선을 할 수 있습니다. 예를 들어, 호텔에서는 실시간으로 고객의 리뷰를 분석하여 서비스를 개선하거나, 특정 이벤트나 할인 정보를 제공함으로써 고객 만족도를 높일 수 있습니다.

넷째, 실시간 데이터 분석을 통해 기업은 비즈니스 모델을 발전시킬 수 있습니다. 예를 들어, IoT 기술이 발전하면서, 기업은 IoT 센서 데이터를 수집하고 분석하여 새로운 서비스를 개발하거나 기존 서비스를 개선할 수 있습니다.

이러한 이유들로 인해, 현재 많은 기업들이 실시간 데이터 분석 기술을 도입하여 비즈니스를 운영하는 추세입니다. 이제부터는 이러한 실시간 데이터 분석을 이용하기 위한 기술들에 대해 알아보겠습니다.

 

피드백 체크 그림

실시간 데이터 분석에 필요한 4가지 기술과 활용 도구

1. 스트리밍 데이터 처리 기술

실시간 데이터 분석을 위해 많이 사용되는 기술 중 하나는 스트리밍 데이터 처리 기술입니다. 이를 통해 데이터를 실시간으로 처리하고 분석할 수 있으며, 이를 위해 Apache Kafka, Apache Spark 등의 기술이 널리 사용됩니다.

- Apache Kafka는 대용량의 실시간 데이터를 처리하기 위한 분산 메시지 큐 시스템입니다. Kafka는 대용량 데이터의 신속한 수집, 저장 및 전송에 사용됩니다. 다수의 프로듀서와 소비자가 분산적으로 데이터를 처리할 수 있고, 데이터의 손실 없이 안정적으로 전송할 수 있습니다. 또한, Kafka는 데이터 파이프라인을 쉽게 구축하고 관리할 수 있는 다양한 기능을 제공합니다.
-Apache Spark는 대용량 데이터의 분산 처리를 위한 빠른 클러스터 컴퓨팅 시스템입니다. Spark는 대용량 데이터를 분산 처리하며, 데이터 분석 및 머신러닝 알고리즘을 실행할 수 있습니다. Spark는 다양한 언어를 지원하며, SQL, 스트리밍, 머신러닝 및 그래프 처리를 위한 API를 제공합니다. 또한, Spark는 메모리 기반 데이터 처리를 지원하여 높은 처리 속도를 보장합니다.

둘 다 대규모 실시간 데이터 처리 및 분석에 사용되는 플랫폼으로, Kafka는 대용량 데이터의 신속한 수집, 저장 및 전송에, Spark는 분산 처리를 위한 빠른 컴퓨팅 및 다양한 분석 작업을 위한 기능을 제공합니다. Kafka와 Spark를 함께 사용하면 실시간으로 대용량 데이터를 처리하고 분석할 수 있으며, 이를 통해 더 나은 비즈니스 의사결정을 내릴 수 있습니다.

2. 분산 컴퓨팅 기술

대규모 데이터를 실시간으로 처리하기 위해서는 분산 컴퓨팅 기술이 필요합니다. 대표적으로 Apache Hadoop, Apache Spark 등이 있으며, 이러한 기술은 대용량 데이터를 빠르고 효과적으로 처리할 수 있는 기능을 제공합니다.

- Apache Hadoop은 대용량 데이터를 분산 저장하고 분석할 수 있는 오픈소스 프레임워크입니다. Hadoop의 핵심 구성 요소는 HDFS(Hadoop Distributed File System)와 MapReduce입니다. HDFS는 대용량 파일을 여러 대의 머신에 분산하여 저장하고, MapReduce는 분산된 데이터에서 작업을 처리하는 프로그래밍 모델입니다. Hadoop은 데이터를 분산 처리할 수 있기 때문에, 대규모 데이터 분석 작업을 효율적으로 처리할 수 있습니다.

- Apache Spark는 빠른 속도로 대규모 데이터를 분석할 수 있는 오픈소스 분산 컴퓨팅 시스템입니다. Spark는 Hadoop의 MapReduce보다 빠른 처리 속도와 다양한 데이터 처리 기능을 제공합니다. Spark는 RDD(Resilient Distributed Datasets)라는 분산된 데이터셋을 이용하여 데이터 처리를 수행합니다. RDD는 내결함성을 보장하며, 다양한 데이터 처리 작업을 지원하는 메모리 기반 데이터 구조입니다. Spark는 다양한 언어를 지원하며, SQL, 스트리밍 데이터 처리, 머신 러닝 등 다양한 분석 작업을 수행할 수 있습니다.

둘 다 대용량 데이터를 처리하기 위한 분산 컴퓨팅 프레임워크이지만, Hadoop은 대용량 데이터 저장과 분석을 위한 프레임워크이고, Spark는 대용량 데이터 분석을 빠르게 처리하기 위한 프레임워크입니다. 또한, Spark는 Hadoop과 마찬가지로 대규모 데이터를 분산 처리할 수 있으며, 다양한 데이터 처리 기능을 제공합니다.

3. 머신러닝 및 딥러닝 기술

또한, 머신러닝 및 딥러닝 기술을 적용하여 실시간 예측 및 대응을 구현할 수 있습니다. 이를 위해 TensorFlow, Keras 등의 라이브러리를 사용하여 모델을 구축하고, 대량의 데이터를 처리하기 위해 GPU(그래픽 처리장치)를 활용하는 것이 일반적입니다.
- TensorFlow는 구글에서 개발한 오픈소스 머신 러닝 프레임워크로, 수많은 머신 러닝 모델과 딥 러닝 모델을 개발할 수 있습니다. TensorFlow는 그래프 기반의 계산 방식을 사용하여, 복잡한 계산 그래프를 쉽게 만들고, CPU와 GPU 등 다양한 하드웨어에서 실행할 수 있습니다. TensorFlow는 다양한 머신 러닝 알고리즘과 기술을 지원하며, 머신 러닝 모델의 학습과 예측을 위한 다양한 API를 제공합니다.

- Keras는 TensorFlow를 기반으로 한 파이썬 라이브러리로, 딥 러닝 모델을 빠르고 쉽게 구현할 수 있도록 도와줍니다. Keras는 사용자 친화적인 API를 제공하여, 다양한 딥 러닝 모델을 쉽게 구성할 수 있습니다. 또한, Keras는 다양한 딥 러닝 모델의 구현을 지원하며, 커스터마이징도 용이합니다. TensorFlow 2.0부터는 Keras가 공식적으로 포함되어 있으며, TensorFlow와 함께 사용될 수 있습니다.

딥 러닝 모델 개발에서 TensorFlow와 Keras는 상호 보완적인 역할을 수행합니다. TensorFlow는 딥 러닝 모델을 구성하고 학습시키는 데 필요한 계산 엔진 역할을 하며, Keras는 TensorFlow를 간편하게 사용할 수 있도록 해주는 API 역할을 합니다.따라서 TensorFlow와 Keras는 딥 러닝 모델 개발을 쉽고 효율적으로 할 수 있도록 도와주는 필수 도구 중 하나입니다.

 

4. 분석, 시각화 및 실시간 대시보드 기술

실시간 데이터 분석에서는 데이터를 분석하고 시각화할 수 있는 도구가 필요합니다. R, Python과 같은 프로그래밍 언어를 이용하여 분석할 수 있으며, Tableau, Power BI와 같은 시각화 도구를 이용하여 데이터를 시각화할 수 있습니다.


- R 데이터 분석 도구: R은 데이터 분석 및 시각화 분야에서 파이썬과 함께 가장 많이 사용되는 프로그래밍 언어 중 하나입니다. R은 데이터 처리 및 분석을 위한 다양한 라이브러리를 제공하며, ggplot2는 R에서 가장 인기 있는 데이터 시각화 라이브러리 중 하나입니다.

- 파이썬(Python) 데이터 분석 도구: 파이썬은 데이터 분석 및 시각화 분야에서 가장 많이 사용되는 프로그래밍 언어 중 하나입니다. Pandas와 Numpy는 데이터 분석 및 처리를 위한 가장 인기 있는 라이브러리 중 하나입니다. 또한, Matplotlib과 Seaborn은 데이터 시각화를 위한 가장 대표적인 라이브러리입니다.

- Tableau: Tableau는 데이터 시각화 도구 중 하나로, 직관적인 대시보드와 시각화 기능을 제공합니다. Tableau는 다양한 데이터 소스를 지원하며, 데이터를 쉽게 조작하고 분석할 수 있습니다.

- Power BI: Power BI는 마이크로소프트에서 개발한 데이터 시각화 도구입니다. Power BI는 사용하기 쉽고 직관적인 대시보드를 제공하며, 마이크로소프트 제품군과의 통합성이 높습니다.

- QlikView: QlikView는 대규모 데이터 분석을 위한 비즈니스 인텔리전스 도구입니다. QlikView는 실시간 데이터 분석을 지원하며, 사용자가 직접 데이터를 탐색하고 분석할 수 있도록 도와줍니다.

 

결론

실시간 데이터 분석은 기업이 빠르게 변화하는 시장에서 경쟁력을 유지하고 성장하기 위해 필수적인 기술입니다. 이를 위해 데이터를 수집하고 처리하는 기술, 머신러닝 및 딥러닝 기술, 데이터 시각화 도구 등 다양한 기술을 활용해 볼 수 있었습니다. 또한, 실시간 대시보드를 통해 데이터를 모니터링하고, 인사이트를 얻어 업무 효율성을 높일 수 있었습니다. 이러한 기술들을 잘 활용하여 데이터에 대한 인사이트를 얻고, 빠르게 대응하여 경쟁우위를 확보하는 것에 대해 꾸준한 기술 확보와 진행이 필요하겠습니다.

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