第 20 章：系统架构与工程实践
第 20 章：系统架构与工程实践 (System Architecture & Engineering)
“算法只是冰山一角，工程才是水面下的巨兽。”
恭喜你，你已经掌握了无监督学习的所有核心算法。
但在实际工作中，写出算法代码可能只占 10% 的时间。
剩下的 90% 时间，你在处理：数据管道、异常恢复、性能优化、成本控制。
本章将以一个典型的文本分析系统为例，剖析工业级数据挖掘系统的架构设计。
1. 核心概念：批处理 vs 流处理
1.1 批处理 (Batch Processing)
* 模式：T+1。每天凌晨把昨天的数据全量跑一遍。
* 适用：Embedding, KMea
第 19 章：从模型到规则：知识蒸馏
第 19 章：从模型到规则：知识蒸馏 (Knowledge Distillation to Rules)
“最好的模型，是用完了就可以扔掉的模型。”
在 Python 里跑完聚类和 LLM 之后，我们得到了深刻的洞察。
但 Python 脚本难以处理亿级的实时数据流。
我们需要把 Python/AI 学到的知识，转移到更轻量级、更高效的系统（如 SQL 引擎、规则引擎）中去。
这一过程被称为 知识蒸馏 (Knowledge Distillation)，或者更具体地说，规则提取 (Rule Extraction)。
1. 核心概念：Model-to-Rule
1.1 为什么需要规则？
第 18 章：大语言模型在数据分析中的应用
第 18 章：大语言模型在数据分析中的应用 (LLM for Data Analysis)
“以前我们教机器学数学，现在我们教机器读课文。”
在传统的无监督学习流程中，最大的痛点是“结果不可读”。
* 聚类结果：Cluster_42。
* 异常结果：Anomaly_Score = 98.5。
* 业务人员：？？？
在大模型 (LLM) 时代，我们有了一种全新的范式：使用 LLM 作为这一流程的“解释层” (Interpretation Layer)。
1. 核心概念：LLM 的三种角色
在数据分析链路中，LLM 可以扮演三种角色：
1.1 摘要员 (Summarizer)
第 17 章：风险评分模型设计
第 17 章：风险评分模型设计 (Risk Scoring Model Design)
“给我一个数字，我就能撬动地球。—— 前提是这个数字已经归一化了。”
在前面的章节中，我们学习了各式各样的异常检测算法，它们会吐出各种数字：
* K-Means：离群距离 (Distance)。单位可能是米、元、或者抽象的欧氏距离。
* LOF：局部离群因子 (Factor)。通常大于 1，没有上限。
* Isolation Forest：异常概率/分数 (Score)。通常在 0 到 1 之间。
但老板和业务方不想看这些天书。他们只想知道：
“这个用户的风险是 85 分（高危），还是 20 分
第 16 章：模型驱动异常检测
第 16 章：模型驱动异常检测 (Model-Based Anomaly Detection)
“如果你想把一个苹果从一堆西瓜里分出来，你不需要描述苹果长什么样，你只需要切几刀。”
前两章我们讨论了基于统计（Z-Score）和距离（KNN, LOF）的异常检测。
但在大数据时代，它们都有一个致命伤：慢。
计算距离矩阵是 $O(N^2)$ 的复杂度。如果你有 100 万条数据，计算量就是 $10^{12}$ 次。即使是现在的超算也得跑很久。
本章我们将介绍基于模型的方法，特别是工业界的神器——隔离森林 (Isolation Forest)。它不计算距离，而是通过“随机切割”来快速锁定异常。它
第 15 章：基于距离与密度的异常检测
第 15 章：基于距离与密度的异常检测 (Distance & Density-based Anomaly Detection)
“离群并不意味着你是错的，只意味着你是孤独的。”
上一章的统计方法（Z-Score）假设数据服从某种分布（如正态分布）。但在现实世界中，数据的形状可能千奇百怪（如双螺旋、甜甜圈、不规则的多簇）。
这时候，任何假设分布的模型都会失效。我们需要回归几何直觉：
异常点就是那些离大家都远的点。
本章将介绍两类不依赖分布假设的算法：KNN（看距离）和 LOF（看密度）。
1. KNN 异常检测：简单的力量
KNN (K-Nearest Neighbors) 不仅可
第 14 章：统计异常检测
第 14 章：统计异常检测 (Statistical Anomaly Detection)
“虽然每片雪花都是独一无二的，但有些雪花实在是太独特了。”
在文本分析项目中，我们的目标不仅是聚类（发现常态），更是风险挖掘。
什么是风险？风险通常意味着“异常”。
* 大部分工单都在说“快递慢”（常态）。
* 突然有一条工单说“快递员在门口放火”（异常）。
如何用数学定义“异常”？最古老也最经久不衰的方法是统计学。
统计学告诉我们：“正常”就是大多数，“异常”就是极少数。
(图注：在正态分布中，落在 3σ 之外的区域就是异常区。)
1. 核心概念：你离平均值有多远？
1.1 正态
第 13 章：UMAP原理与实践
第 13 章：UMAP 原理与实践 (Uniform Manifold Approximation and Projection)
“数学家在咖啡杯和甜甜圈之间看到了同伦，UMAP 在高维数据和二维流形之间看到了同构。”
t-SNE 统治了数据可视化界很多年，直到 2018 年 McInnes 等人提出了 UMAP。
UMAP (Uniform Manifold Approximation and Projection) 建立在深奥的代数拓扑和黎曼几何理论之上，但它的效果却是立竿见影的：
它比 t-SNE 快得多，且保留了更多的全局结构。
在实际的文本分析项目中（如 BERT/OpenAI
第 12 章：t-SNE深度解析
第 12 章：t-SNE 深度解析 (t-Distributed Stochastic Neighbor Embedding)
“在数据可视化的世界里，t-SNE 就是那个把乱麻理顺的魔术师。”
如果你在 Kaggle 上看过别人的 Kernel，你一定见过那种把 MNIST 手写数字完美分成 10 堆彩色小岛的图。
这种令人惊叹的“分堆”效果，90% 都是 t-SNE (t-分布随机邻域嵌入) 的功劳。
它不是在做数学投影（像 PCA 那些线性代数游戏），而是在做概率匹配。它强迫低维空间中的点，必须模仿高维空间中的社交关系。
本章我们将深入这个稍微有点复杂的算法内部，掰开揉碎了讲讲它是如
第 11 章：非线性降维基础
第 11 章：非线性降维基础 (Manifold Learning)
“地球是圆的，但地图是平的。把球面画成平面的过程，就是流形学习。”
PCA 假设数据分布在一个平坦的超平面上。但现实世界的数据往往是卷曲的、扭曲的。
经典的例子是 “瑞士卷” (Swiss Roll) 数据集。数据像一块卷起来的地毯。
如果你直接用 PCA 从侧面压扁它（线性投影），原本相隔很远的两层会叠在一起，红色的点和蓝色的点就混淆了。这就叫投影混叠。
我们需要把这个卷小心翼翼地展开，就像把地毯铺平一样。这叫 流形学习 (Manifold Learning)。
1. 核心概念：流形假设 (Manifold H
