Datos semiestructurados, definición, que son, tipos; ventajas y desventajas. Cuando se diseña un sistema de información, el almacenamiento de datos definitivamente estará involucrado. Generalmente, guardaremos la información del sistema en una base de datos relacional específica.
Tabla de Contenidos
Introducción
Clasificaremos los datos por negocio, diseñaremos la tabla correspondiente y luego guardaremos la información correspondiente en la tabla correspondiente. Por ejemplo, si hacemos un sistema comercial, necesitamos guardar la información básica de los empleados: número de trabajo, nombre, sexo, fecha de nacimiento, etc., crearemos una tabla de personal correspondiente.
Los datos semiestructurados son datos que no se han organizado en un repositorio especializado, como una base de datos, pero que, sin embargo, tienen información asociada, como metadatos, que hace que sea más fácil de procesar que los datos sin procesar.
Significado de datos semi-estructurados
Los datos semiestructurados son una forma de datos estructurados que no se ajustan a la estructura formal de los modelos de datos asociados con bases de datos relacionales u otras formas de tablas de datos , pero que, sin embargo, contienen etiquetas u otros marcadores para separar los elementos semánticos y hacer cumplir las jerarquías de Registros y campos dentro de los datos. Por lo tanto, también se conoce como estructura autodescriptiva .
En los datos semiestructurados, las entidades que pertenecen a la misma clase pueden tener atributos diferentes aunque estén agrupados, y el orden de los atributos no es importante.
Definición-Concepto
Los datos semiestructurados se producen cada vez más desde la llegada de Internet, donde los documentos de texto completo y las bases de datos ya no son las únicas formas de datos, y las diferentes aplicaciones necesitan un medio para intercambiar información . En bases de datos orientadas a objetos , a menudo se encuentran datos semiestructurados.
Los datos semiestructurados son información que no reside en una base de datos racional, pero tiene propiedades organizativas que facilitan su análisis. Con algunos procesos, puede almacenarlos en la base de datos relacional (puede ser muy difícil para algunos datos semiestructurados), pero Semi-estructurado existe para reducir el espacio.
Diferencia
La diferencia entre datos estructurados, datos no estructurados y datos semiestructurados:
Los Datos no estructurados
Los datos no estructurados no se han organizado en un formato que facilite el acceso y el procesamiento. En realidad, muy pocos datos están completamente desestructurados. Incluso las cosas que a menudo se consideran datos no estructurados, como documentos e imágenes, se estructuran en cierta medida.
Los datos estructurados
Los datos estructurados son básicamente lo opuesto a los no estructurados: se han reformateado y sus elementos se han organizado en una estructura de datos para que los elementos se puedan abordar, organizar y acceder en varias combinaciones para hacer un mejor uso de la información.
Datos semi-estrucurados
Los datos semiestructurados se encuentran en algún lugar entre los dos. No está organizado de una manera compleja que hace posible el acceso y el análisis sofisticados; sin embargo, puede tener información asociada, como Etiquetado de metadatos , que permite abordar los elementos contenidos.
Ejemplo
Aquí hay un ejemplo: un documento de Word generalmente se considera información no estructurada. Sin embargo, puede agregar etiquetas de metadatos en forma de palabras clave y otros metadatos que representan el contenido del documento y hacer que sea más fácil encontrar ese documento cuando las personas buscan esos términos: los datos ahora están semiestructurados. Sin embargo, el documento aún carece de la compleja organización de la base de datos, por lo que no llega a ser completamente estructurado.
En realidad, existe una superposición considerable entre los límites de las tres categorías, que a veces se describen colectivamente como el continuo de datos.
| Estructurados | No estructurados | Semiestructurados |
| Se basa en tablas de bases de datos relacionales | Se basa en caracteres y dato binarios | Basado en XML y RDF |
| Depende el esquema y es menos flexible | Muy flexible y sin diagrama | Punto intermedio entre los otros dos. |
| Es muy difícil escalar el esquema de la base de datos | Es muy fácil de escalar | Más fácil de escalar que los datos estructurados. |
Ejemplos de datos semi-estructurados
Los archivos delimitados son un ejemplo de datos semiestructurados. Contiene elementos que pueden dividir los datos en jerarquías independientes. Asimismo, en las fotografías digitales, la imagen no tiene una estructura predefinida en sí misma sino que tiene ciertos atributos estructurales que la hacen semiestructurada. Por ejemplo, proviene de un teléfono inteligente; tendría atributos estructurados como geolocalización, ID de dispositivo y marca de tiempo. Una vez almacenadas, a las imágenes también se les pueden asignar etiquetas como “mascota” o “perro” para proporcionar estructura.
En algunos casos, los datos no estructurados se clasifican como semiestructurados porque tienen uno o más atributos de clasificación.
Tipos de datos semiestructurados
XML
XML , otros lenguajes de marcado, correo electrónico y EDI son todas formas de datos semiestructurados. OEM (Object Exchange Model) se creó antes de XML como un medio de autodescripción de una estructura de datos. XML ha sido popularizado por servicios web que se desarrollan utilizando los principios de SOAP .
Algunos tipos de datos descritos aquí como “semiestructurados”, especialmente XML, tienen la impresión de que son incapaces de tener rigor estructural en el mismo nivel funcional que las tablas y filas relacionales. De hecho, la visión de XML como semiestructurado inherentemente (anteriormente, se denominaba “no estructurado”) ha impedido su uso para una amplia gama de aplicaciones centradas en datos.
Incluso los documentos, que normalmente se consideran el epítome de la semi-estructura, pueden diseñarse con prácticamente el mismo rigor que el esquema de base de datos, implementado por el esquema XML y procesado por programas de software comerciales y personalizados sin reducir su facilidad de uso por parte de lectores humanos.
En vista de este hecho, se podría decir que XML tiene una “estructura flexible” capaz de un flujo y una jerarquía centrados en el ser humano, así como una estructura de elementos y una tipificación de datos altamente rigurosos.
El concepto de XML como “legible por humanos”, sin embargo, solo se puede tomar hasta ahora. Algunas implementaciones / dialectos de XML, como la representación XML del contenido de un documento de Microsoft Word, tal como se implementó en Office 2007 y versiones posteriores, utilizan docenas o incluso cientos de diferentes tipos de etiquetas que reflejan un dominio de problema particular, en el caso de Word , formato a nivel de carácter y párrafo y documento, definiciones de estilos, inclusión de citas, etc., que se anidan entre sí de manera compleja.
Comprender incluso una parte de un documento XML de este tipo al leerlo, y mucho menos detectar errores en su estructura, es imposible sin un entendimiento previo muy profundo de la implementación XML específica, junto con la asistencia del software que comprende el esquema XML empleado.
JSON
La notación de objetos JSON o JavaScript es un formato estándar abierto que utiliza texto legible por humanos para transmitir objetos de datos que consisten en pares de atributos y valores. Se utiliza principalmente para transmitir datos entre un servidor y una aplicación web, como alternativa a XML. JSON ha sido popularizado por los servicios web desarrollados utilizando los principios REST .
Existe una nueva generación de bases de datos, como MongoDB y Couchbase, que almacenan datos de forma nativa en formato JSON, aprovechando las ventajas de la arquitectura de datos semiestructurada.
Pros y contras de usar un formato de datos semiestructurado
Ventajas
Los programadores que persisten los objetos desde su aplicación a una base de datos no tienen que preocuparse por la falta de coincidencia de impedancia relacional del objeto , pero a menudo pueden serializar objetos a través de una biblioteca liviana.
El soporte para datos anidados o jerárquicos a menudo simplifica los modelos de datos que representan relaciones complejas entre entidades.
La compatibilidad con listas de objetos simplifica los modelos de datos al evitar las traducciones desordenadas de las listas en un modelo de datos relacionales.
Desventajas
El modelo de datos relacionales tradicional tiene un lenguaje de consulta popular y listo, SQL .
Propenso a “basura en, basura fuera”; Al eliminar las restricciones del modelo de datos, hay menos prelanzamientos necesarios para operar una aplicación de datos.
¿Qué son los datos semiestructurados?
Los datos semiestructurados son un tipo de información que no sigue un modelo rígido como el de las bases de datos relacionales pero que incorpora ciertos elementos organizativos como etiquetas o jerarquías para facilitar su interpretación y procesamiento Estos datos combinan características tanto de los datos estructurados como de los no estructurados lo que los hace versátiles para ser utilizados en diferentes contextos Un ejemplo común es el formato JSON que permite organizar la información en pares clave-valor mientras mantiene flexibilidad en su estructura Este tipo de datos es ideal para sistemas modernos donde la información debe adaptarse a diversas aplicaciones sin perder su coherencia
¿Cuál es la diferencia entre datos estructurados semiestructurados y no estructurados?
Los datos estructurados están altamente organizados siguen un esquema predefinido como tablas en una base de datos relacional y se pueden consultar fácilmente con lenguajes como SQL Los datos semiestructurados tienen algún nivel de organización pero no requieren un esquema fijo permitiendo mayor flexibilidad ejemplos incluyen XML y JSON Por otro lado los datos no estructurados carecen de formato organizado y abarcan elementos como texto libre imágenes o videos que son difíciles de procesar directamente La principal ventaja de los datos semiestructurados es que equilibran organización y flexibilidad lo que los hace ideales para entornos dinámicos
¿Por qué son importantes los datos semiestructurados en el análisis de datos?
Los datos semiestructurados juegan un papel crucial en el análisis de datos porque permiten manejar grandes volúmenes de información provenientes de múltiples fuentes sin necesidad de ajustarse a un esquema rígido Esta flexibilidad es especialmente útil en big data donde los datos provienen de redes sociales sensores y otras fuentes heterogéneas Al usar formatos como JSON o XML las empresas pueden almacenar y analizar información compleja manteniendo relaciones entre los datos Además herramientas modernas como Hadoop y Spark están diseñadas para trabajar con este tipo de datos lo que facilita su integración en flujos de trabajo analíticos avanzados
¿Qué tipos de datos semiestructurados existen?
Entre los tipos más comunes de datos semiestructurados destacan JSON XML HTML y YAML Cada uno tiene características específicas que lo hacen adecuado para diferentes propósitos JSON por ejemplo es ampliamente utilizado en aplicaciones web debido a su simplicidad y capacidad para representar objetos complejos XML es conocido por su uso en documentos intercambiables entre sistemas gracias a su estructura jerárquica bien definida HTML es fundamental para la creación de contenido web mientras que YAML es popular en configuraciones de software debido a su legibilidad humana Todos estos formatos comparten la capacidad de organizar datos de manera flexible sin requerir un esquema estricto
¿Cómo se utilizan los datos semiestructurados en bases de datos NoSQL?
Las bases de datos NoSQL están diseñadas específicamente para manejar datos semiestructurados ofreciendo flexibilidad en comparación con las bases de datos relacionales tradicionales En estas bases de datos los datos se almacenan en documentos que pueden tener estructuras variables lo que elimina la necesidad de un esquema fijo Por ejemplo MongoDB utiliza documentos BSON una variante binaria de JSON para almacenar información Esto permite que los desarrolladores inserten datos sin preocuparse por ajustarse a columnas predefinidas Esta característica es particularmente útil en aplicaciones que manejan datos en tiempo real o que evolucionan constantemente como plataformas de comercio electrónico o redes sociales
¿Qué ventajas ofrecen los datos semiestructurados frente a los estructurados?
Una de las principales ventajas de los datos semiestructurados es su flexibilidad ya que no requieren un esquema rígido lo que facilita la adaptación a cambios en los requisitos del sistema Además permiten almacenar información jerárquica y anidada algo que puede ser complicado en bases de datos estructuradas Otra ventaja es su capacidad para integrar datos de múltiples fuentes sin necesidad de transformaciones complejas También son más fáciles de escalar horizontalmente lo que los hace ideales para sistemas distribuidos Finalmente su compatibilidad con tecnologías modernas como APIs RESTful los convierte en una opción preferida para desarrollos ágiles
¿Qué desafíos presentan los datos semiestructurados?
A pesar de sus ventajas los datos semiestructurados también plantean varios desafíos Uno de ellos es la falta de estandarización ya que diferentes sistemas pueden interpretar los mismos datos de maneras distintas Otro reto es la consistencia dado que la ausencia de un esquema fijo puede llevar a errores o inconsistencias en los datos Además realizar consultas eficientes sobre grandes volúmenes de datos semiestructurados puede ser más complejo que en bases de datos estructuradas Finalmente garantizar la seguridad y privacidad de estos datos puede ser difícil debido a su naturaleza flexible y diversa lo que exige soluciones personalizadas
¿Cómo se pueden analizar los datos semiestructurados?
El análisis de datos semiestructurados requiere herramientas y técnicas especializadas que puedan interpretar su formato flexible Herramientas como Apache Spark y Hadoop son populares porque permiten procesar grandes volúmenes de datos en paralelo Además lenguajes como Python y R ofrecen bibliotecas específicas para trabajar con formatos como JSON y XML Para extraer valor de estos datos es común utilizar técnicas de minería de datos aprendizaje automático y análisis predictivo Es importante también contar con pipelines de datos bien diseñados que transformen y limpien los datos antes de su análisis asegurando así resultados precisos y útiles
¿Qué papel juegan los datos semiestructurados en el internet de las cosas (IoT)?
En el contexto del internet de las cosas los datos semiestructurados son fundamentales debido a la gran variedad de dispositivos sensores y plataformas involucradas Estos sistemas generan enormes cantidades de datos en formatos diversos como JSON o XML que deben ser procesados y analizados en tiempo real Los datos semiestructurados permiten capturar información detallada sobre eventos mediciones y estados sin requerir un esquema uniforme Además su flexibilidad facilita la integración de nuevos dispositivos y sensores en la red IoT lo que impulsa la innovación y mejora la interoperabilidad entre sistemas heterogéneos
¿Cuáles son algunas aplicaciones prácticas de los datos semiestructurados?
Los datos semiestructurados encuentran aplicaciones prácticas en numerosos campos Por ejemplo en el comercio electrónico se utilizan para gestionar catálogos de productos con atributos variables En salud permiten almacenar historias clínicas electrónicas que incluyen datos estructurados como fechas junto con notas médicas no estructuradas En marketing se emplean para analizar interacciones en redes sociales donde los datos provienen en formatos como JSON Además son esenciales en aplicaciones móviles y servicios en la nube donde la flexibilidad y escalabilidad son críticas Todas estas aplicaciones demuestran cómo los datos semiestructurados impulsan la innovación y mejoran la eficiencia en diversos sectores.
Conclusion
Debido a que necesitamos comprender los detalles de los datos, no podemos simplemente organizar los datos en un archivo y procesarlos como datos no estructurados.
Debido a que la estructura cambia mucho, no podemos simplemente crear una tabla que se corresponda con ella. Este artículo analiza principalmente dos métodos comúnmente utilizados para el almacenamiento de datos semiestructurados.
Tomemos un ejemplo de datos semiestructurados, como el almacenamiento de currículos de empleados. No tan consistente como los conceptos básicos de los empleados El currículum de cada empleado es muy diferente.
Los currículos de algunos empleados son muy simples, como solo incluir educación; algunos empleados tienen currículos complejos, como trabajo, matrimonio, entrada y salida, registro de hogar, afiliación a un partido, habilidades técnicas, etc.
También puede haber alguna información que no esperábamos. Por lo general, no es fácil para nosotros mantener esta información por completo, porque no queremos que la estructura de la tabla en el sistema cambie durante la operación del sistema.
Ediciones 2019-20-21-22-25
Fuentes bibliográficas
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Recurso externo de referencia Wikipedia
Leer también: ¿Cual es el ciclo de vida de la ciencia de datos? ; Historia del data science, la ciencia de datos ; ¿Que es data science, ciencia de datos? Definición, significado, concepto ; semi-structured data; Definición de data lake
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