什么是元数据管理?

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作者

Tom Krantz

Staff Writer

IBM Think

Alexandra Jonker

Staff Editor

IBM Think

什么是元数据管理?

元数据管理指通过组织、优化及利用 元数据 提升企业 数据 可访问性与 质量。元数据可简称为“关于数据的数据”,包含作者、创建日期、文件大小、关键词及结构元素等信息。
 

不同 类型元数据 服务不同目标。例如,描述性元数据提供基础信息助业务终端用户及利益相关方快速定位数据,而保存性元数据则确保数据全生命周期的长期可用性与可访问性。 

当今的组织会生成数量惊人的数据 - 每天大约 4.0274 亿 TB。这也没有放缓的迹象,预计到 2028 年,全球数据领域将达到 393.9 ZB 规模。如果没有一个系统来对这些信息进行分类,大量数据(和商业价值)将会丢失。

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元数据管理有哪些优点?

在区分元数据和元数据管理时,将元数据视为书籍上的标签(标题、作者、出版日期),并将元数据管理视为使用这些标签安置书籍的图书馆系统会有所帮助。

强大的元数据战略提供了必要的业务和技术背景,帮助组织提高数据的可发现性、质量和信任度。元数据管理通过确保元数据保持结构化、可访问和可操作,将这一战略付诸实践。值得注意的是,元数据管理支持以下关键能力:

  • 数据治理
  • 数据集成
  • 数据沿袭
  • 数据质量
  • 可访问性
  • 安全性

数据治理

有力的元数据管理可制定政策和标准,帮助确保元数据的一致性、准确性和有据可查性。数据管理员和治理委员会实施元数据管理最佳实践,例如执行业务数据政策和监控数据质量,以改善数据发现和完整性

数据集成

元数据管理还通过标准化不同数据源之间的元数据,防止出现不一致,在数据集成中发挥着关键作用。妥善管理元数据可确保无缝的互操作性(跨数据库数据湖环境)。这使得企业能够统一数据集,以进行准确的分析和决策。

数据沿袭

元数据沿袭工具可跟踪数据的完整旅程并支持广泛的用例。例如,通过影响分析,组织可以确定数据中的任何变化如何影响下游流程。

数据沿袭工具通过确保数据流与转换的透明度(尤其符合 GDPR 《通用数据保护条例》 及 CCPA 《加州消费者隐私法案》 框架),亦能强化监管合规性。此外,数据沿袭通过映射训练数据集来源 与演变过程,增强 AI 可解释性 。 

数据质量

组织可以通过有效的元数据管理实践来推广高质量的元数据。例如,自动化丰富工具可以添加业务背景、分类和摘要统计。关键指标(如完整性、准确性、一致性和新鲜度)可帮助组织衡量和提高元数据的可靠性。这些洞察分析与有效的元数据管理相结合,减少了手动编目工作量并提高了数据可用性。

可访问性

提高元数据的可访问性使数据消费者(例如业务用户和数据科学家)能够更好地理解和使用数据进行决策。结构良好的元数据系统增强了可搜索性,支持自助分析,并有助于确保数据资产在整个企业中易于访问和使用。

安全性

为保护敏感元数据,企业实施访问控制与基于角色的权限,明确定义 用户 可查看、编辑或共享的数据范围。精细化访问控制机制保护个人标识符、项目详情及专有信息资产,确保仅授权用户可访问特定元数据。

Mixture of Experts | 12 月 12 日,第 85 集

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元数据管理 与人工智能

元数据在人工智能 (AI),尤其是机器学习 (ML) 和生成式人工智能(生成式 AI)中发挥着基础性作用。另外,AI 还有助于支持有效的元数据管理。

改进模型训练

AI 模型依靠高质量、标记良好的数据来有效学习。通过使用描述性、结构性和管理性元数据对数据集进行清晰的分类,组织可以确保 AI 模型在准确、相关的信息上进行训练。

人工智能驱动的元数据管理工具可以自动标记、分类数据并向数据添加业务背景。这些丰富的过程减少了人工工作量,提高了数据质量并支持更强大的数据治理。

此外,机器学习算法可以分析元数据中的模式,以自动生成模式映射、检测异常并建议元数据标准化。这可以使元数据目录更具动态性和适应性。

增强信任与可解释性

元数据在 AI 模型治理和可解释性中发挥着关键作用。为了使 AI 透明可信,组织需要跟踪数据沿袭、模型输入和转换逻辑。

由丰富的元数据支持的训练数据可帮助用户更好地理解和信任模型输出。元数据还可以帮助团队验证准确性、解决合规问题并满足《欧盟 AI 法案》和 GDPR 等监管要求。

推进 AI 工作流

元数据充当 数据湖、数据仓库与分析平台间的连接纽带。自动化元数据 管道 在跨系统流转时简化元数据的捕获、标注与更新——保障 AI 工作流一致高效。其亦能实现 实时 洞察分析、 自助 分析及 AI 驱动 决策。

元数据的类型

元数据有多种类型,包括:

  • 描述性元数据
  • 结构元数据
  • 管理元数据
  • 技术元数据
  • 保存元数据
描述性元数据

描述性元数据包括标题、作者、关键词和摘要等基本信息。这种类型的元数据可帮助组织提高其数据在目录、社交媒体平台和搜索引擎中的可搜索性和可发现性。

结构元数据

结构元数据描述并定义数据元素的组织方式和相互关系。例如,主页如何链接到子页面。这种类型的元数据可帮助组织在复杂的数据集中保持清晰的关系和分类。

管理元数据

管理性元数据包括所有权、权限和保留政策。这种类型的元数据可帮助组织遵守法律、法规和内部政策。它定义了数据使用政策,例如谁可以访问数据以及数据应保留多长时间。

技术元数据

技术元数据包含数据文件的技术属性,如格式、编码及存储位置(例如数据仓库 或数据湖)。 此 类元数据 助力企业正确处理并跨平台展示数据。

保存元数据

保存元数据确保数据的长期可用性和可访问性,包括数据备份迁移到新格式的战略。这种类型的元数据可帮助组织满足扩展的数据保留要求,特别是在医疗保健和法律服务等必须确保记录可访问以满足合规性的行业。

元数据标准和框架

为确保一致性和互操作性,各组织依赖于标准化的元数据模式和框架,这些模式和框架定义了通用的元数据元素、词汇表和字典。元数据标准通常分为三个类别:

  • 通用标准
  • 网络和开放数据标准
  • 行业特定标准

通用元数据标准

  • 都柏林核心 (DC):一项被广泛采用的标准,包含 15 个基本元数据元素(例如,标题、创作者、日期和格式)。DC 最初是为网络文档和数字图书馆设计的,其简单性和灵活性使其成为元数据交换和搜索的理想选择。

  • ISO/IEC 11179:元数据注册的国际框架,确保数据元素(如客户 ID 或产品价格)的标准化描述。ISO/IEC 11179 通过建立一致的业务术语表和清晰的数据元素描述,帮助协调医疗保健和金融等行业的定义。

  • FAIR 原则:此指导框架名称为可查找性、可访问性、互操作性和可重用性 (FAIR) 的缩写,可确保元数据机器可操作、结构化且可在全球范围内发现。符合 FAIR 的元数据增强了数据共享、研究协作、数据智能和整合。

Web 与开放数据标准

  • 数据目录词汇表 (DCAT):W3C 推荐的在线数据目录标准。DCAT 由政府开放数据门户使用,可改善数据集的可发现性、元数据聚合和搜索引擎索引。

  • PREMIS: 广泛应用的 数字保存标准,确保元数据包含 来源、权限管理及结构关系 以实现长期可访问。

行业特定元数据标准

  • 医疗保健:HL7/FHIR 可对患者记录和医疗保健数据交换进行标准化。

  • 金融:ISO 20022 为金融交易和报告提供了通用的元数据框架。

  • 地理空间数据:ISO 19115 为制图、地理信息系统 (GIS) 和遥感数据集提供标准化元数据。

元数据管理工具

组织依赖多种 元数据管理工具 提升可发现性、 治理流程 及 数据驱动 决策。 

独立数据目录

独立元数据编目平台集中管理元数据收集,优化数据可检索性,协助企业在结构化元数据存储库中管理信息。 通过实现元数据 自助 访问,这些平台减少数据 孤岛,提升可访问性,助用户快速定位并信任 数据资产。

元数据增强型 ETL 和数据集成

数据整合和提取、转换、加载 (ETL) 工具可帮助公司在管理数据转换的同时自动提取元数据。这确保元数据与数据无缝流动,从而改善实时分析、数据质量和合规性。组织可以通过将元数据嵌入到 ETL 流程中来构建更加结构化、高效的数据分析管道。

企业数据治理套件

为实现全面企业元数据治理,企业可以借助具备元数据管理能力的数据平台与产品。此类能力包含数据质量控制、策略执行及法规遵从。这些平台帮助企业定义并应用 全域 元数据标准 ,确保  GDPR  等治理框架无缝嵌入 企业元数据实践。

云原生元数据目录

云存储空间环境中,嵌入式元数据管理解决方案对于维持控制和合规性至关重要。云原生元数据目录提供自动化元数据发现、沿袭跟踪和安全控制。它们还能实现可扩展和可互操作的元数据管理,确保跨多云混合环境顺利集成。

开源元数据工具

为寻求适应性社区驱动解决方案的企业,开源元数据工具提供灵活管理。类平台支持自定义工作流、协作与治理定制。 这些能力使企业能依据 独特 数据架构调整 元数据管理。

元数据管理 挑战

尽管 元数据管理 优势显著,组织常面临影响可扩展性、集成性、安全性及采用率的问题。

可扩展性和数量

数据的急剧增长是元数据管理面临的最大挑战之一。随着各组织生成数十亿条元数据记录,维护一个反应迅速的最新元数据系统变得越来越复杂。

如果没有自动化、可扩展的基础设施和高效的索引,元数据目录就会受到影响。这意味着性能瓶颈、过时的记录和缓慢的查询响应,所有这些都会对用户体验和元数据的可用性产生不利影响。

数据孤岛、整合和质量

许多组织都在为使用不一致的业务术语和结构的混乱元数据而苦恼。例如,一个数据库中的“客户 ID”字段在另一个数据库中可能标记为“顾客代码”,从而导致整合变得困难。

这些不一致导致元数据质量差、文档过时以及难以找到可靠数据。要实现有效的元数据管理,就必须建立管理框架,强制执行标准化、统一且持续的数据质量监控。

隐私和安全风险

元数据可能包含敏感数据(无论是业务元数据还是个人身份信息),这使得安全和数据隐私成为一个严重问题。

 GDPR  等法规框架强制要求严格管控 数据访问、留存与保护。此规定同样适用于元数据。防护薄弱的元数据将增加 网络攻击 与违规风险。

采用和变更管理

如果企业在采用元数据时遇到困难,即使是设计最完善的元数据管理系统也会失败。许多团队抵制元数据文档,反而依赖缺乏分析、可扩展性和治理的手动流程和电子表格。

如果没有明确的政策和方便用户的工具,元数据管理计划可能会被视为不必要的负担,而不是战略资产。推动采用需要领导力、培训计划和技术,将元数据管理最佳实践嵌入到日常工作流中。

元数据管理创新

元数据管理格局正在迅速发展。几个关键趋势正在影响其发展轨迹,包括:

主动元数据和自动化

从 被动元数据目录 转向 主动元数据管理系统 ,实现实时更新与自动响应。这些系统能基于元数据变更自动标记、画像、分类 并触发警报或操作,增强数据生态韧性及自治能力。

AI、ML 和知识图谱

通过自动分类数据、检测关系和生成描述,AI 正在改变元数据管理。机器学习有助于提升数据质量评分、元数据丰富化和可搜索性,而知识图谱则有助于揭示数据集之间的联系。

元数据驱动的数据架构

数据架构数据网格等概念依赖于元数据作为无缝数据整合和治理的结缔组织。元数据现在在动态路由查询、执行策略和跨分布式环境自动执行数据管理等任务中发挥着关键作用。

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