摘要

时代在飞速进步，每个行业都在努力发展现在先进技术，通过这些先进的技术来提高自己的水平和优势，汽车数据分析平台当然不能排除在外。本次我所开发的心脏病患分类及可视化系统是在实际应用和软件工程的开发原理之上，运用Python语言、数据可视化技术以及Spark框架进行开发，可以让管理员实现对个人中心、心脏病数据管理、系统管理等功能的操作。在系统开发之前首先要进行需求分析，分析出心脏病患分类及可视化系统的主要功能，然后设计了系统结构。整体设计包括系统的功能、系统总体结构、系统数据结构和对系统安全性进行设计；最后要对系统进行测试，还要对测试的结果进行总结和分析，为以后系统的维护提供方便，也为以后类似系统的开发提供参考和帮助。这种个性化的网络系统管理更重视相互协调和管理合作,能激发管理者的创造性和主动性,这对心脏病患分类及可视化系统来说非常有益。

绪 论

1.1 课题的研究背景 心脏病患分类及可视化系统主要通过计算机网络，对所需的信息进行统一管理，方便管理员随时随地进行增添、修改、查询、删除各类信息。本系统极大的促进了系统与数据库管理系统软件之间的配合，满足了绝大部分用户的需求，给用户带来了很大的便利。以现在计算机的技术的应用，使计算机成为人们使用现代发达技术的桥梁。计算机可以有效的解决信息，十分方便的获取信息，从而提高工作的效率。

1.2 课题研究目的 全球经济在快速的发展，中国更是进步飞速，这使得国内的互联网技术进入了发展的高峰时期，这让中外资本不断转向互联网这个大市场。在这个信息高度发达的现在，利用网络进行信息管理改革已经成为了人们追捧的一种趋势。“心脏病患分类及可视化系统”是运用Python语言、数据可视化技术和Spark框架，以MySQL数据库为基础而发出来的。可以实现管理员在线进行实现对个人中心、心脏病数据管理、系统管理等功能的管理。为保证我国经济的持续性发展，必须要让互联网信息时代在我国日益壮大，蓬勃发展。伴随着信息社会的飞速发展，汽车数据分析平台所面临的问题也一个接一个的出现，所以现在最该解决的问题就是信息的实时查询和访问需求的问题，以及如何利用快捷便利的方式让访问者在广大信息系统中进行查询、分享、储存和管理。这对我们的现实生活中具有非常重要的意义，所以心脏病患分类及可视化系统诞生了。

1.3 课题的研究意义  基于spark的心脏病患分类及可视化系统是一个便于管理员添加、查看心脏病数据而进行管理的平台。因此本文主要阐述了系统实现的功能和完整开发的过程，结合Web开发技术实现了一个 基于spark的心脏病患分类及可视化系统。本系统以软件工程理论作为开发的理论基础，[4]以专业的计算机旅游景点实现系统的功能与开发。 该选题原则上力求采用标签模块分类等方法，来完成登录、个人信息管理、心脏病数据管理、管理员对页面的设置和对后台数据库中数据的增删查改等一系列的操作和运行等。在这一系列模块分类的功能下，达到对 基于spark的心脏病患分类及可视化系统信息的高效执行和规范管理。

相关技术

本心脏病患分类及可视化系统的数据库采用的是MySQL数据库，并且选择了Python语言、数据可视化技术和Flask框架进行开发项目，在项目开发过程中，实现了系统功能模块的安全性、实用性、稳定性、易维护和页面简单等特点。

2.1 Python简介 网络爬虫（又称为网页蜘蛛，网络机器人，在FOAF社区中间，更经常的称为网页追逐者），是一种按照一定的规则，自动地抓取万维网信息的程序或者脚本。Python 属于一个高层次的脚本语言，以解释性，编译性，互动性和面向对象相结合。在设计上相比其他语言，它更具有特色语法结构，很强的可读性。 Python语言之所以如此广泛的被使用是由其自身的优势所决定的，首先它的兼容性非常的好可以实现跨平台的使用，互联网络的出现使人们进行信息传递有了更多的方法，使信息资源得到了最大限度的共享，人与人之间的交流变得更加方便，打破了地域对信息传递的束缚，为人们生活带来了极大的便利。虽然Python语言在当今已经发展非常 成熟，但是它并不是完美无缺的，需要研发人员不懈的努力来使其更加完善。

2.2  Spark框架 Flask是一个轻量级的可定制框架，使用Python语言编写，较其他同类型框架更为灵活、轻便、安全且容易上手。它可以很好地结合MVC模式进行开发，开发人员分工合作，小型团队在短时间内就可以完成功能丰富的中小型网站或Web服务的实现。另外，Flask还有很强的定制性，用户可以根据自己的需求来添加相应的功能，在保持核心功能简单的同时实现功能的丰富与扩展，其强大的插件库可以让用户实现个性化的网站定制，开发出功能强大的网站。 Flask是目前十分流行的web框架，采用Python编程语言来实现相关功能。它被称为微框架(microframework)，“微”并不是意味着把整个Web应用放入到一个Python文件，微框架中的“微”是指Flask旨在保持代码简洁且易于扩展，Flask框架的主要特征是核心构成比较简单，但具有很强的扩展性和兼容性，程序员可以使用Python语言快速实现一个网站或Web服务。一般情况下，它不会指定数据库和模板引擎等对象，用户可以根据需要自己选择各种数据库。Flask自身不会提供表单验证功能，在项目实施过程中可以自由配置，从而为应用程序开发提供数据库抽象层基础组件，支持进行表单数据合法性验证、文件上传处理、用户身份认证和数据库集成等功能。Flask主要包括Werkzeug和Jinja2两个核心函数库，它们分别负责业务处理和安全方面的功能，这些基础函数为web项目开发过程提供了丰富的基础组件。

2.3PyCharm简介    PyCharm是JetBrains公司开发的一款Python集成开发环境，它提供了很多便利于开发者的功能，比如调试、语法高亮、代码跳转、智能提示、自动补全等。除此之外Pycharm还提供了一些支持Web框架的高级功能，适合此次心脏病患分类及可视化系统的开发。

2.4 MySQL简介 作为当下比较流行的MySQL数据库管理系统，它有较高的安全性和可靠性，储存空间大，可以对系统中所有用户 的数据进行储存更新。MySQL数据库存储功能强大，稳定性好，安全系数高，受到了越来越多的软件开发者的青睐。 数据库极大的便利了数据的存储，MySQL数据库能够实现数据库被多个用户端同时使用，实现数据交互，为用户提供 便利，是一个非常有利的方面。 所以，对于整个系统的设计与实现来说，确定一个优秀的数据库管理系统具有非常重大的意义。因为数据库它 不仅仅是用于对数据的储存，它还有关于约束条件和触发器等功能的设计，因此，本次程序开发的首要选择就是一 个拥有简洁明了的数据库界面和简单易上手、有多线程交互的数据库管理系统。

2.5数据可视化技术简介 可视化是一个认知的过程，目的在于对事物的洞悉观察，而不是绘制的可视化结果本身。数据显示是数据分析后发送结果和请求的过程，是一个报警过程。大数据分析结果之间的相关性更为复杂。传统的展示方式已经不能满足当今社会的需要。大数据的出现带来了更直观、更清晰的表现形式。可视化技术的参考是其中的一个重要部分。他的作用也体现在很多方面，揭示很多想法和对应关系，形成论点或者意见，观察事物的演变趋势，探索性的分析数据。 以对于中央电化教育馆教育信息技术研究2018年度立项课题清单的分析为例，进行需求分析以及可视化表达。首先要对清单内数据进行一系列处理，我们可以大概从课题内容分析、按学段进行分析、或者对同一地区课题方向进行分析。那么我将针对课题内容进行分析，目的为得到当前年度热门课题的关键词都有哪些，明确当下教育热点，以便为下一步教育的发展做铺垫。既然要从课题内容进行分析，那么第一步就是对整个清单内的数据进行处理，对课题进行一个分词处理，也就是对关键词进行提炼，有效关键词的获取是分析的最重要的基础，在这一部分，由于是教育方面的课题研究，因此我将引用专业领域词库，并设定一些停用词，在使关键词的划分更加准确的同时，能够减少关键词的数量，让提取出来的关键词在质量上得到保证。其次就是对关键词进行统计，最终以可视化图表的形式呈现出想要的结果。 从宏观的角度来讲，可视化的三大功能之一就是信息记录，将浩瀚烟云的信息记录成文，最有效的方法之一就是信息成像，因此，为了达到最终的分析目的，使杂乱无章的占比数据以一种更加直观、简明清晰的视图效果展现出来，对数据进行系统的分析之后，将最终结果进行可视化处理，便能够显而易见的看出当前的热点话题。

系统整体功能图

管理员登录界面图

管理员功能界面图

心脏病数据管理界面图

看板界面图

部分数据库表

字段名称	类型	长度	字段说明	主键	默认值
id	bigint		主键	主键
addtime	timestamp		创建时间		CURRENT_TIMESTAMP
age	varchar	200	age
sex	varchar	200	sex
cp	varchar	200	cp
trtbps	varchar	200	trtbps
chol	varchar	200	chol
fbs	varchar	200	fbs
restecg	varchar	200	restecg
thalachh	int		thalachh
exng	varchar	200	exng
oldpeak	varchar	200	oldpeak
slp	varchar	200	slp
caa	varchar	200	caa
thall	varchar	200	thall
output	varchar	200	output

结论

本系统是采用Python语言，数据可视化及Spark框架构建的一个操作管理系统，选择的数据库是MySQL。整个过程先是通过整体的系统分析，来确定本系统的可行性是否达标。为了满足管理员的需求以及提高管理员的工作效率，通过系统所要实现的功能分析，决定了管理员要实现的功能。之后就是精细各个模块的具体功能，定义管理员们的权限，分割个人中心、心脏病数据管理、系统管理等模块。之后通过系统测试来确保数据的准确性和操作的准确性，发现错误并立即做出了改正。 系统本身提供一个关于心脏病数据管理的平台，管理员可以通过平台清晰、直观了解心脏病数据及患病分类等。 关于心脏病患分类及可视化系统的设计还是有很多不足的地方，缺少用户的模块功能，可以设置用户功能模块，让用户登录后也可以查看心脏病数据详情。 在本次项目设计中，完成了大大小小的模块，系统设计的调查，数据的分析，在安装软件方面，选择版本问题困扰了我很久，后来找相关的网站介绍，了解了各个版本的利与弊，最后完善了本次设计。心脏病患分类及可视化系统的系统设计选择了Python开发工具，和MySQL数据库对前后台的数据交互进行分析保存，使用MySQL数据库可以是程序运行更加的安全且稳定，从而实现并完善系统的开发。