大数据的数学基础主要包括以下几个方面：
1. 统计学：统计学是研究数据的收集、整理、描述和推断的科学。在大数据时代，统计学的重要性不言而喻。大数据分析需要对大量的数据进行统计分析，以发现其中的模式和趋势。统计学的方法包括描述性统计、推断性统计和概率论等。
2. 数据挖掘：数据挖掘是从大量数据中提取有用信息的过程。它涉及到各种算法和技术，如分类、聚类、关联规则、预测等。数据挖掘的目标是从海量数据中发现知识，为决策提供支持。
3. 机器学习：机器学习是一种让计算机从数据中学习和改进的技术。它可以分为监督学习、无监督学习和强化学习等。机器学习在大数据中的应用非常广泛，如推荐系统、图像识别、语音识别等。
4. 优化理论：优化理论是研究如何找到最优解的理论和方法。在大数据处理中，优化理论可以帮助我们找到最合适的数据处理方法，提高数据处理的效率和准确性。
5. 概率论与数理统计：概率论和数理统计是研究随机现象的数学理论和方法。在大数据时代，许多数据都是随机生成的，因此概率论和数理统计在大数据处理中具有重要的应用价值。
6. 信息论：信息论是研究信息的传输、存储和处理的数学理论。在大数据时代，信息论可以帮助我们更好地理解和利用数据，提高数据的传输效率和存储容量。
7. 组合数学：组合数学是研究组合问题的数学理论。在大数据时代，组合问题在数据仓库设计、数据挖掘等方面具有广泛的应用。
8. 图论：图论是研究图的结构和性质的数学理论。在大数据时代，图论在社交网络分析、网络爬虫等领域具有重要的应用价值。
9. 编码理论：编码理论是研究数据表示和压缩的数学理论。在大数据时代，编码理论可以帮助我们更有效地表示和压缩数据，提高数据的传输和存储效率。
10. 数值分析：数值分析是研究数值计算方法的数学理论。在大数据时代，数值分析在大规模并行计算、高性能计算等方面具有广泛的应用。
