数据挖掘实验报告资料
数据挖掘安全实验报告
一、实验背景随着信息技术的飞速发展,数据挖掘技术在各个领域得到了广泛应用。
然而,数据挖掘过程中涉及的大量个人信息和敏感数据,使得数据挖掘的安全和隐私问题日益突出。
为了提高数据挖掘的安全性,本实验针对数据挖掘过程中的安全风险进行了深入研究,并提出了相应的解决方案。
二、实验目的1. 分析数据挖掘过程中的安全风险;2. 设计数据挖掘安全实验方案;3. 验证实验方案的有效性;4. 提出提高数据挖掘安全性的建议。
三、实验方法1. 文献调研:通过查阅相关文献,了解数据挖掘安全领域的最新研究成果,为实验提供理论基础;2. 实验设计:根据文献调研结果,设计数据挖掘安全实验方案,包括实验环境、实验数据、实验方法等;3. 实验实施:在实验环境中,按照实验方案进行数据挖掘实验,并记录实验数据;4. 数据分析:对实验数据进行分析,评估实验方案的有效性;5. 结果总结:根据实验结果,提出提高数据挖掘安全性的建议。
四、实验内容1. 数据挖掘安全风险分析(1)数据泄露:数据挖掘过程中,未经授权的访问、篡改或泄露个人信息和敏感数据;(2)数据篡改:攻击者通过篡改数据,影响数据挖掘结果的准确性;(3)隐私侵犯:数据挖掘过程中,收集、存储、处理个人隐私信息时,可能侵犯个人隐私;(4)数据质量:数据挖掘过程中,数据质量低下可能导致挖掘结果不准确。
2. 数据挖掘安全实验方案(1)实验环境:搭建一个数据挖掘实验平台,包括数据源、数据挖掘工具、安全防护设备等;(2)实验数据:选取具有代表性的数据集,包括个人隐私信息、敏感数据等;(3)实验方法:采用数据加密、访问控制、数据脱敏等技术,提高数据挖掘安全性。
3. 实验实施(1)数据加密:对实验数据进行加密处理,确保数据在传输和存储过程中的安全性;(2)访问控制:设置访问权限,限制未经授权的访问;(3)数据脱敏:对个人隐私信息进行脱敏处理,降低隐私泄露风险;(4)数据质量检查:对实验数据进行质量检查,确保数据挖掘结果的准确性。
数据挖掘实验报告
数据挖掘实验报告一、引言。
数据挖掘作为一种从大量数据中发现隐藏模式和信息的技术,已经被广泛应用于各个领域。
本实验旨在通过对给定数据集的分析和挖掘,探索其中潜在的规律和价值信息,为实际问题的决策提供支持和参考。
二、数据集描述。
本次实验使用的数据集包含了某电商平台上用户的购物记录,其中包括了用户的基本信息、购买商品的种类和数量、购买时间等多个维度的数据。
数据集共包括了10000条记录,涵盖了近一年的购物数据。
三、数据预处理。
在进行数据挖掘之前,我们首先对数据进行了预处理。
具体包括了数据清洗、缺失值处理、异常值处理等步骤。
通过对数据的清洗和处理,保证了后续挖掘分析的准确性和可靠性。
四、数据分析与挖掘。
1. 用户购买行为分析。
我们首先对用户的购买行为进行了分析,包括了用户购买的商品种类偏好、购买频次、购买金额分布等。
通过对用户购买行为的分析,我们发现了用户的购买偏好和消费习惯,为电商平台的商品推荐和营销策略提供了参考。
2. 商品关联规则挖掘。
通过关联规则挖掘,我们发现了一些商品之间的潜在关联关系。
例如,购买商品A的用户80%也会购买商品B,这为商品的搭配推荐和促销活动提供了依据。
3. 用户价值分析。
基于用户的购买金额、购买频次等指标,我们对用户的价值进行了分析和挖掘。
通过对用户价值的评估,可以针对不同价值的用户采取个性化的营销策略,提高用户忠诚度和购买转化率。
五、实验结果。
通过对数据的分析和挖掘,我们得到了一些有价值的实验结果和结论。
例如,发现了用户的购买偏好和消费习惯,发现了商品之间的关联规则,发现了用户的不同价值等。
这些结论为电商平台的运营和管理提供了一定的参考和决策支持。
六、结论与展望。
通过本次实验,我们对数据挖掘技术有了更深入的理解和应用。
同时,也发现了一些问题和不足,例如数据质量对挖掘结果的影响,挖掘算法的选择和优化等。
未来,我们将继续深入研究数据挖掘技术,不断提升数据挖掘的准确性和效率,为更多实际问题的决策提供更有力的支持。
数据挖掘实验报告-数据预处理
数据挖掘实验报告(一)数据预处理姓名:李圣杰班级:计算机1304学号:1311610602一、实验目的1.学习均值平滑,中值平滑,边界值平滑的基本原理2.掌握链表的使用方法3.掌握文件读取的方法二、实验设备PC一台,dev-c++5.11三、实验内容数据平滑假定用于分析的数据包含属性age。
数据元组中age的值如下(按递增序):13, 15, 16, 16, 19, 20, 20, 21, 22, 22, 25, 25, 25, 25, 30, 33, 33, 35, 35, 35, 35, 36, 40, 45, 46, 52, 70。
使用你所熟悉的程序设计语言进行编程,实现如下功能(要求程序具有通用性):(a) 使用按箱平均值平滑法对以上数据进行平滑,箱的深度为3。
(b) 使用按箱中值平滑法对以上数据进行平滑,箱的深度为3。
(c) 使用按箱边界值平滑法对以上数据进行平滑,箱的深度为3。
四、实验原理使用c语言,对数据文件进行读取,存入带头节点的指针链表中,同时计数,均值求三个数的平均值,中值求中间的一个数的值,边界值将中间的数转换为离边界较近的边界值五、实验步骤代码#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <math.h>#define DEEP 3#define DATAFILE "data.txt" #define VPT 10//定义结构体typedef struct chain{int num;struct chain *next;}* data;//定义全局变量data head,p,q;FILE *fp;int num,sum,count=0;int i,j;int *box;void mean();void medain();void boundary();int main (){//定义头指针head=(data)malloc(sizeof(struct chain));head->next=NULL;/*打开文件*/fp=fopen(DATAFILE,"r");if(!fp)exit(0);p=head;while(!feof(fp)){q=(data)malloc(sizeof(structchain));q->next=NULL;fscanf(fp,"%d",&q->num); /*读一个数据*/p->next=q;p=q;count++;}/* 关闭文件 */fclose(fp);//输出printf("源数据为:\n");printf("共%d箱%d个数据\n",count/DEEP,count);p=head->next;count=1;num=1;while(p!=NULL){if(count==1)printf("箱%d:",num);if(count==DEEP){printf("%d\n",p->num);num++;count=1;}else{printf("%d ",p->num);count++;}p=p->next;}mean();medain();boundary();scanf("%d",&i);return 0;}//均值void mean(){printf("均值平滑后为:");box=(int*)malloc(sizeof(int)*num);p=head->next;count=1;num=0;sum=0;while(p!=NULL){if(count==DEEP){count=1;sum=sum+p->num;box[num]=sum/DEEP;sum=0;num++;}else{sum=sum+p->num;count++;}p=p->next;}for (i=0;i<num;i++){printf("\n箱%d:",i+1);for (j=0;j<DEEP;j++)printf("%d ",box[i]);}p=head->next;printf("\n离群值为:");while(p!=NULL){for(i=0;i<num;i++){for (j=0;j<DEEP;j++){if(abs(p->num-box[i])>(int)VPT) {printf("\n箱%d:",i+1);printf("%d ",p->num);}p=p->next;}}}}//中值void medain(){printf("\n中值平滑后为:");p=head->next;count=1;num=0;int mid;while(p!=NULL){if(count==DEEP){box[num]=sum;count=1;num++;}else {if(count==DEEP/2||count==DEEP/2+1 )if(DEEP%2){if(count==DEEP/2+1)sum=p->num;}else{if(count==DEEP/2+1)sum=(p->num+mid)/2;elsemid=p->num;}count++;}p=p->next;}for (i=0;i<num;i++){printf("\n箱%d:",i+1);for (j=0;j<DEEP;j++)printf("%d ",box[i]);}}//边界值void boundary(){printf("\n边界值平滑后为:\n");p=head->next;count=1;box=(int*)malloc(sizeof(int)*num*2);num=0;while(p!=NULL){if(count==DEEP){box[2*num+1]=p->num;count=1;num++;}else{if(count==1) {box[2*num]=p->num;}count++;}p=p->next;}p=head->next;count=1;num=0;while(p!=NULL){if(count==1)printf("箱%d:",num);if((p->num-box[2*num])>(box[2*num +1]-p->num)){printf("%d",box[2*num+1]);}elseprintf("%d ",box[2*num]);if(count==DEEP){printf("\n");count=0;num++;}count++;p=p->next;}}实验数据文件:data.txt用空格分开13 15 16 16 19 20 20 21 22 22 25 25 25 25 30 33 33 35 35 35 35 36 40 45 46 52 70六、结果截图。
数据挖掘实验报告结论(3篇)
第1篇一、实验概述本次数据挖掘实验以Apriori算法为核心,通过对GutenBerg和DBLP两个数据集进行关联规则挖掘,旨在探讨数据挖掘技术在知识发现中的应用。
实验过程中,我们遵循数据挖掘的一般流程,包括数据预处理、关联规则挖掘、结果分析和可视化等步骤。
二、实验结果分析1. 数据预处理在实验开始之前,我们对GutenBerg和DBLP数据集进行了预处理,包括数据清洗、数据集成和数据变换等。
通过对数据集的分析,我们发现了以下问题:(1)数据缺失:部分数据集存在缺失值,需要通过插补或删除缺失数据的方法进行处理。
(2)数据不一致:数据集中存在不同格式的数据,需要进行统一处理。
(3)数据噪声:数据集中存在一些异常值,需要通过滤波或聚类等方法进行处理。
2. 关联规则挖掘在数据预处理完成后,我们使用Apriori算法对数据集进行关联规则挖掘。
实验中,我们设置了不同的最小支持度和最小置信度阈值,以挖掘出不同粒度的关联规则。
以下是实验结果分析:(1)GutenBerg数据集在GutenBerg数据集中,我们以句子为篮子粒度,挖掘了林肯演讲集的关联规则。
通过分析挖掘结果,我们发现:- 单词“the”和“of”在句子中频繁出现,表明这两个词在林肯演讲中具有较高的出现频率。
- “and”和“to”等连接词也具有较高的出现频率,说明林肯演讲中句子结构较为复杂。
- 部分单词组合具有较高的置信度,如“war”和“soldier”,表明在林肯演讲中提到“war”时,很可能同时提到“soldier”。
(2)DBLP数据集在DBLP数据集中,我们以作者为单位,挖掘了作者之间的合作关系。
实验结果表明:- 部分作者之间存在较强的合作关系,如同一研究领域内的作者。
- 部分作者在多个研究领域均有合作关系,表明他们在不同领域具有一定的学术影响力。
3. 结果分析和可视化为了更好地展示实验结果,我们对挖掘出的关联规则进行了可视化处理。
通过可视化,我们可以直观地看出以下信息:(1)频繁项集的分布情况:通过柱状图展示频繁项集的分布情况,便于分析不同项集的出现频率。
(完整word版)数据挖掘实验报告-关联规则挖掘(word文档良心出品)
数据挖掘实验报告(二)关联规则挖掘**: ***班级: 计算机1304学号: **********一、实验目的1. 1.掌握关联规则挖掘的Apriori算法;2.将Apriori算法用具体的编程语言实现。
二、实验设备PC一台, dev-c++5.11三、实验内容根据下列的Apriori算法进行编程:四、实验步骤1.编制程序。
2.调试程序。
可采用下面的数据库D作为原始数据调试程序, 得到的候选1项集、2项集、3项集分别为C1.C2.C3, 得到的频繁1项集、2项集、3项集分别为L1.L2.L3。
代码#include <stdio.h>#include<string.h>#define D 4 //事务的个数#define MinSupCount 2 //最小事务支持度数void main(){char a[4][5]={{'A','C','D'},{'B','C','E'},{'A','B','C','E'},{'B','E'}};charb[20],d[100],t,b2[100][10],b21[100 ][10];inti,j,k,x=0,flag=1,c[20]={0},x1=0,i1 =0,j1,counter=0,c1[100]={0},flag1= 1,j2,u=0,c2[100]={0},n[20],v=1;int count[100],temp;for(i=0;i<D;i++){for(j=0;a[i][j]!='\0';j++) {//用来判断之前保存的是否和a[i][j]一样, 不一样就保存, 一样就不保存for(k=0;k<x;k++){if(b[k]!=a[i][j]) ; else{flag=0;break;}}//用来判断是否相等 if(flag==1){b[x]=a[i][j];x++;}else flag=1;}}//计算筛选出的元素的支持度计数for(i=0;i<D;i++){for(j=0;a[i][j]!='\0';j++) {for(k=0;k<x;k++){if(a[i][j]==b[k]) {c[k]++;break; }}}}//对选出的项集进行筛选, 选出支持度计数大于等于2的, 并且保存到d[x1]数组中for(k=0;k<x;k++){if(c[k]>=MinSupCount){d[x1]=b[k];count[x1]=c[k];x1++;}}//对选出的项集中的元素进行排序for(i=0;i<x1-1;i++){for(j=0;j<x1-i-1;j++){if(d[j]>d[j+1]){t=d[j];d[j]=d[j+1];d[j+1]=t;temp=count[j];count[j]=count[j+1];count[j+1]=temp;}}}//打印出L1printf("L1 elements are:\n");for(i=0;i<x1;i++){printf("{%c} = %d \n",d[i],count[i]);}//计算每一行的元素个数, 并且保存到n[]数组中for(i=0;i<D;i++){for(j=0;a[i][j]!='\0';j++);n[i]=j;}//对a[][]数组的每一行进行排序for(i=0;i<D;i++){for(j=0;j<n[i]-1;j++){for(k=0;k<n[i]-j-1;k++) {if(a[i][k]>a[i][k+1]){t=a[i][k];a[i][k]=a[i][k+1]; a[i][k+1]=t;}}}}//把L1中的每一个元素都放在b2[i][0]中j1=x1;for(i=0;i<j1;i++){b2[i][0]=d[i];}//把L1中的元素进行组合, K=2开始, 表示x1个元素选K个元素的组合for(k=2;b2[0][0]!='\0';k++){ //u是用来计数组合总数的u=0;v=1;//v 是用来在进行输出各种组合的标识数 v=1 说明正在进行输出 for(i=0;i<100;i++){c2[i]=0;}for(i=0;i<j1;i++){for(i1=i+1;i1<j1;i1++) {for(j=0;j<k-2;j++) {if(b2[i][j]!=b2[i1][j]){flag1=0;break;}}//进行组合的部分if(flag1==1&&b2[i][k-2]!=b2[i1][k-2]){for(j2=0;j2<k-1;j2++){b21[u][j2]=b2[i][j2];}b21[u][k-1]=b2[i1][k-2];u++;}flag1=1;}}counter=0;for(i=0;i<D;i++) //a数组有5行元素{for(i1=0;i1<u;i1++) // 代表x1个元素选K个元素的所有组合总数 {for(j1=0;j1<k;j1++) //K 代表一个组合中的元素个数{for(j=0;a[i][j]!='\0';j++) //逐个比较每一行的元素{if(a[i][j]==b21[i1][j1])counter++;}}if(counter==k)c2[i1]++; //把每种组合数记录在c2数组中counter=0;} }j1=0;temp=0;//这里的temp 是用来分行//对u种情况进行选择, 选出支持度计数大于2的*/for(i=0;i<u;i++){if(c2[i]>=MinSupCount) {if(v==1){printf("L%d elements are:\n",k);v=0;}printf("{");for(j=0;j<k;j++)//输出每种组合k 个元素{b2[j1][j]=b21[i][j];printf("%c,",b2[j1][j]);}j1++;printf("\b}");printf(" = %d \n",c2[i]);temp++;}}b2[j1][0]='\0';}}五、结果截图。
数据挖掘实验报告三
实验三一、实验原理K-Means算法是一种 cluster analysis 的算法,其主要是来计算数据聚集的算法,主要通过不断地取离种子点最近均值的算法。
在数据挖掘中,K-Means算法是一种cluster analysis的算法,其主要是来计算数据聚集的算法,主要通过不断地取离种子点最近均值的算法。
算法原理:(1) 随机选取k个中心点;(2) 在第j次迭代中,对于每个样本点,选取最近的中心点,归为该类;(3) 更新中心点为每类的均值;(4) j<-j+1 ,重复(2)(3)迭代更新,直至误差小到某个值或者到达一定的迭代步数,误差不变.空间复杂度o(N)时间复杂度o(I*K*N)其中N为样本点个数,K为中心点个数,I为迭代次数二、实验目的:1、利用R实现数据标准化。
2、利用R实现K-Meams聚类过程。
3、了解K-Means聚类算法在客户价值分析实例中的应用。
三、实验内容依据航空公司客户价值分析的LRFMC模型提取客户信息的LRFMC指标。
对其进行标准差标准化并保存后,采用k-means算法完成客户的聚类,分析每类的客户特征,从而获得每类客户的价值。
编写R程序,完成客户的k-means聚类,获得聚类中心与类标号,并统计每个类别的客户数四、实验步骤1、依据航空公司客户价值分析的LRFMC模型提取客户信息的LRFMC指标。
2、确定要探索分析的变量3、利用R实现数据标准化。
4、采用k-means算法完成客户的聚类,分析每类的客户特征,从而获得每类客户的价值。
五、实验结果客户的k-means聚类,获得聚类中心与类标号,并统计每个类别的客户数六、思考与分析使用不同的预处理对数据进行变化,在使用k-means算法进行聚类,对比聚类的结果。
kmenas算法首先选择K个初始质心,其中K是用户指定的参数,即所期望的簇的个数。
这样做的前提是我们已经知道数据集中包含多少个簇.1.与层次聚类结合经常会产生较好的聚类结果的一个有趣策略是,首先采用层次凝聚算法决定结果粗的数目,并找到一个初始聚类,然后用迭代重定位来改进该聚类。
数据挖掘实验报告
数据挖掘实验报告数据挖掘是一门涉及发现、提取和分析大量数据的技术和过程,它可以揭示出隐藏在数据背后的模式、关系和趋势,对决策和预测具有重要的价值。
本文将介绍我在数据挖掘实验中的一些主要收获和心得体会。
实验一:数据预处理在数据挖掘的整个过程中,最重要的一环就是数据预处理。
数据预处理包括数据清洗、数据集成、数据转换和数据规约等步骤,目的是为了提高数据的质量和可用性。
首先,我对所使用的数据集进行了初步的观察和探索。
发现数据集中存在着一些缺失值和异常值。
为此,我使用了一些常见的缺失值处理方法,如均值替代、中值替代和删除等。
对于异常值,我采用了离群值检测和修正等方法,使得数据在后续的分析过程中更加真实可信。
其次,我进行了数据集成的工作。
数据集合并是为了整合多个来源的数据,从而得到更全面和综合的信息。
在这个过程中,我需要考虑数据的一致性和冗余情况。
通过采用数据压缩和去重等技术,我成功地完成了数据集成的工作。
接着,我进行了数据转换的处理。
数据转换是为了将原始的数据转换成适合数据挖掘算法处理的形式。
在这个实验中,我采用了数据标准化和归一化等方法,使得不同属性之间具备了可比性和可计算性,从而便于后续的分析过程。
最后,我进行了数据规约的操作。
数据规约的目的在于减少数据的维数和复杂度,以提高数据挖掘的效果。
在这个阶段,我采用了主成分分析和属性筛选等方法,通过压缩数据集的维度和减少冗余属性,成功地简化了数据结构,提高了挖掘效率。
实验二:关联规则挖掘关联规则挖掘是数据挖掘中常用的一种方法,它用于发现数据集中项集之间的关联关系。
在这个实验中,我使用了Apriori算法来进行关联规则的挖掘。
首先,我对数据进行了预处理,包括数据清洗和转换。
然后,我选择了适当的最小支持度和最小置信度阈值,通过对数据集的扫描和频繁项集生成,找出了数据集中的频繁项集。
接着,我使用了关联规则挖掘算法,从频繁项集中挖掘出了具有一定置信度的关联规则。
在实验过程中,我发现挖掘出的关联规则具有一定的实用性和可行性。
数据挖掘分类实验详细报告
数据挖掘分类实验详细报告一、引言数据挖掘是从大量数据中提取隐藏在其中的有价值信息的过程。
数据挖掘分类实验是数据挖掘领域中的一项重要任务,其目标是根据已有的数据样本,构建一个能够准确分类未知数据的分类模型。
本报告旨在详细描述数据挖掘分类实验的过程、方法和结果。
二、实验背景本次实验的数据集是一个关于电子商务的数据集,包含了一些与电子商务相关的特征和一个分类标签。
我们的任务是根据这些特征,预测一个电子商务网站上的用户是否会购买某个产品。
三、数据预处理在进行数据挖掘实验之前,我们需要对数据进行预处理。
首先,我们检查数据集是否存在缺失值或异常值。
对于缺失值,我们可以选择删除含有缺失值的样本,或者使用插补方法进行填充。
对于异常值,我们可以选择删除或者进行修正。
其次,我们对数据进行特征选择,选择与分类目标相关性较高的特征。
最后,我们对数据进行归一化处理,以消除不同特征之间的量纲差异。
四、特征工程特征工程是指根据领域知识和数据分析的结果,构建新的特征或者对原有特征进行转换,以提高分类模型的性能。
在本次实验中,我们根据电子商务领域的经验,构建了以下特征:1. 用户年龄:将用户的年龄分为青年、中年和老年三个年龄段,并进行独热编码。
2. 用户性别:将用户的性别进行独热编码。
3. 用户所在地区:将用户所在地区进行独热编码。
4. 用户购买历史:统计用户过去一段时间内的购买次数、购买金额等指标。
五、模型选择与训练在本次实验中,我们选择了三种常用的分类模型进行训练和比较:决策树、支持向量机和随机森林。
1. 决策树:决策树是一种基于树结构的分类模型,通过划分特征空间,将数据样本划分到不同的类别中。
2. 支持向量机:支持向量机是一种通过在特征空间中构建超平面,将不同类别的样本分开的分类模型。
3. 随机森林:随机森林是一种基于决策树的集成学习方法,通过构建多个决策树,最终根据投票结果进行分类。
我们将数据集划分为训练集和测试集,使用训练集对模型进行训练,使用测试集评估模型的性能。
数据挖掘实验报告
数据挖掘实验报告一、实验目的本次数据挖掘实验的主要目的是深入了解数据挖掘的基本概念和方法,并通过实际操作来探索数据中潜在的有价值信息。
二、实验环境本次实验使用了以下软件和工具:1、 Python 编程语言,及其相关的数据挖掘库,如 Pandas、NumPy、Scikitlearn 等。
2、 Jupyter Notebook 作为开发环境,方便进行代码编写和结果展示。
三、实验数据实验所使用的数据来源于一个公开的数据集,该数据集包含了关于_____的相关信息。
具体包括_____、_____、_____等多个字段,数据量约为_____条记录。
四、实验步骤1、数据预处理首先,对原始数据进行了清洗,处理了缺失值和异常值。
对于缺失值,根据数据的特点和分布,采用了平均值、中位数或删除等方法进行处理。
对于异常值,通过箱线图等方法进行识别,并根据具体情况进行了修正或删除。
接着,对数据进行了标准化和归一化处理,使得不同特征之间具有可比性。
2、特征工程从原始数据中提取了有意义的特征。
例如,通过计算某些字段的均值、方差等统计量,以及构建新的特征组合,来增强数据的表达能力。
对特征进行了筛选和降维,使用了主成分分析(PCA)等方法,减少了特征的数量,同时保留了主要的信息。
3、模型选择与训练尝试了多种数据挖掘模型,包括决策树、随机森林、支持向量机(SVM)等。
使用交叉验证等技术对模型进行了评估和调优,选择了性能最优的模型。
4、模型评估使用测试集对训练好的模型进行了评估,计算了准确率、召回率、F1 值等指标,以评估模型的性能。
五、实验结果与分析1、不同模型的性能比较决策树模型在准确率上表现较好,但在处理复杂数据时容易出现过拟合现象。
随机森林模型在稳定性和泛化能力方面表现出色,准确率和召回率都比较高。
SVM 模型对于线性可分的数据表现良好,但对于非线性数据的处理能力相对较弱。
2、特征工程的影响经过合理的特征工程处理,模型的性能得到了显著提升,表明有效的特征提取和选择对于数据挖掘任务至关重要。
数据挖掘实验报告
数据挖掘实验报告一、实验背景。
数据挖掘是指从大量的数据中发现隐藏的、有价值的信息的过程。
在当今信息爆炸的时代,数据挖掘技术越来越受到重视,被广泛应用于商业、科研、医疗等领域。
本次实验旨在通过数据挖掘技术,对给定的数据集进行分析和挖掘,从中发现有用的信息并进行分析。
二、实验目的。
本次实验的目的是通过数据挖掘技术,对给定的数据集进行分析和挖掘,包括数据的预处理、特征选择、模型建立等步骤,最终得出有用的信息并进行分析。
三、实验内容。
1. 数据预处理。
在本次实验中,首先对给定的数据集进行数据预处理。
数据预处理是数据挖掘过程中非常重要的一步,包括数据清洗、数据变换、数据规约等。
通过数据预处理,可以提高数据的质量,为后续的分析和挖掘奠定基础。
2. 特征选择。
在数据挖掘过程中,特征选择是非常关键的一步。
通过特征选择,可以筛选出对挖掘目标有用的特征,减少数据维度,提高挖掘效率。
本次实验将对数据集进行特征选择,并分析选取的特征对挖掘结果的影响。
3. 模型建立。
在数据挖掘过程中,模型的建立是非常重要的一步。
通过建立合适的模型,可以更好地挖掘数据中的信息。
本次实验将尝试不同的数据挖掘模型,比较它们的效果,并选取最优的模型进行进一步分析。
4. 数据挖掘分析。
最终,本次实验将对挖掘得到的信息进行分析,包括数据的趋势、规律、异常等。
通过数据挖掘分析,可以为实际问题的决策提供有力的支持。
四、实验结果。
经过数据预处理、特征选择、模型建立和数据挖掘分析,我们得到了如下实验结果:1. 数据预处理的结果表明,经过数据清洗和变换后,数据质量得到了显著提高,为后续的分析和挖掘奠定了基础。
2. 特征选择的结果表明,选取的特征对挖掘结果有着重要的影响,不同的特征组合会对挖掘效果产生不同的影响。
3. 模型建立的结果表明,经过比较和分析,我们选取了最优的数据挖掘模型,并对数据集进行了进一步的挖掘。
4. 数据挖掘分析的结果表明,我们发现了数据中的一些有意义的趋势和规律,这些信息对实际问题的决策具有重要的参考价值。
数据挖掘实例实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景随着大数据时代的到来,数据挖掘技术逐渐成为各个行业的重要工具。
数据挖掘是指从大量数据中提取有价值的信息和知识的过程。
本实验旨在通过数据挖掘技术,对某个具体领域的数据进行挖掘,分析数据中的规律和趋势,为相关决策提供支持。
二、实验目标1. 熟悉数据挖掘的基本流程,包括数据预处理、特征选择、模型选择、模型训练和模型评估等步骤。
2. 掌握常用的数据挖掘算法,如决策树、支持向量机、聚类、关联规则等。
3. 应用数据挖掘技术解决实际问题,提高数据分析和处理能力。
4. 实验结束后,提交一份完整的实验报告,包括实验过程、结果分析及总结。
三、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:Python3. 数据挖掘库:pandas、numpy、scikit-learn、matplotlib四、实验数据本实验选取了某电商平台用户购买行为数据作为实验数据。
数据包括用户ID、商品ID、购买时间、价格、商品类别、用户年龄、性别、职业等。
五、实验步骤1. 数据预处理(1)数据清洗:剔除缺失值、异常值等无效数据。
(2)数据转换:将分类变量转换为数值变量,如年龄、性别等。
(3)数据归一化:将不同特征的范围统一到相同的尺度,便于模型训练。
2. 特征选择(1)相关性分析:计算特征之间的相关系数,剔除冗余特征。
(2)信息增益:根据特征的信息增益选择特征。
3. 模型选择(1)决策树:采用CART决策树算法。
(2)支持向量机:采用线性核函数。
(3)聚类:采用K-Means算法。
(4)关联规则:采用Apriori算法。
4. 模型训练使用训练集对各个模型进行训练。
5. 模型评估使用测试集对各个模型进行评估,比较不同模型的性能。
六、实验结果与分析1. 数据预处理经过数据清洗,剔除缺失值和异常值后,剩余数据量为10000条。
2. 特征选择通过相关性分析和信息增益,选取以下特征:用户ID、商品ID、购买时间、价格、商品类别、用户年龄、性别、职业。
weka数据挖掘实验报告
weka数据挖掘实验报告Weka数据挖掘实验报告。
一、实验目的。
本次实验旨在利用Weka软件进行数据挖掘实验,通过对给定数据集的分析和挖掘,探索数据之间的关系和规律,进而为实际应用提供决策支持和信息挖掘。
二、实验环境。
本次实验使用Weka软件进行数据挖掘实验,Weka是一款开源的数据挖掘软件,提供了丰富的数据挖掘和机器学习算法,并且具有直观的用户界面,方便用户进行数据挖掘实验。
三、实验步骤。
1. 数据导入,首先,我们将给定的数据集导入到Weka软件中,以便进行后续的数据挖掘分析。
2. 数据预处理,在导入数据后,我们需要对数据进行预处理,包括缺失值处理、异常值处理、数据平滑和数据变换等,以确保数据的质量和完整性。
3. 数据探索,接下来,我们对数据进行探索性分析,包括对数据的描述性统计分析、数据可视化和相关性分析,以了解数据的分布和特征之间的关系。
4. 数据建模,在完成数据探索后,我们将选择合适的数据挖掘算法,建立数据挖掘模型,并对模型进行训练和评估。
5. 模型评估,最后,我们将对建立的数据挖掘模型进行评估,包括模型的准确率、召回率、精确率和F1值等指标的评估,以确定模型的预测能力和泛化能力。
四、实验结果分析。
经过以上步骤的实验操作和分析,我们得到了如下的实验结果:1. 数据预处理,在数据预处理过程中,我们对数据进行了缺失值处理和异常值处理,确保了数据的完整性和准确性。
2. 数据探索,通过对数据的描述性统计分析和可视化分析,我们发现了数据之间的一些潜在关系和规律,为后续的数据建模提供了参考。
3. 数据建模,在选择了合适的数据挖掘算法后,我们建立了数据挖掘模型,并对模型进行了训练和评估,得到了较好的模型效果。
4. 模型评估,最后,我们对建立的数据挖掘模型进行了评估,得到了较高的准确率和召回率,表明模型具有较好的预测能力和泛化能力。
五、实验总结。
通过本次实验,我们深入学习了Weka软件的使用方法和数据挖掘的基本流程,掌握了数据挖掘的关键技术和方法。
数据挖掘实验报告
数据挖掘实验报告一、实验背景随着信息技术的快速发展,数据量呈爆炸式增长,如何从海量的数据中提取有价值的信息成为了一个重要的研究课题。
数据挖掘作为一种从大量数据中发现潜在模式和知识的技术,已经在众多领域得到了广泛的应用,如市场营销、金融风险预测、医疗诊断等。
本次实验旨在通过对实际数据的挖掘和分析,深入理解数据挖掘的基本流程和方法,并探索其在解决实际问题中的应用。
二、实验目的1、熟悉数据挖掘的基本流程,包括数据预处理、数据探索、模型选择与训练、模型评估等。
2、掌握常见的数据挖掘算法,如决策树、聚类分析、关联规则挖掘等,并能够根据实际问题选择合适的算法。
3、通过实际数据的挖掘实验,提高对数据的分析和处理能力,培养解决实际问题的思维和方法。
三、实验数据本次实验使用了一份关于客户消费行为的数据集,包含了客户的基本信息(如年龄、性别、职业等)、消费记录(如购买的商品类别、购买金额、购买时间等)以及客户的满意度评价等。
数据总量为 10000 条,数据格式为 CSV 格式。
四、实验环境操作系统:Windows 10编程语言:Python 37主要库:Pandas、NumPy、Scikitlearn、Matplotlib 等五、实验步骤1、数据预处理数据清洗:首先,对数据进行清洗,处理缺失值和异常值。
对于缺失值,根据数据的特点,采用了均值填充、中位数填充等方法进行处理;对于异常值,通过数据可视化和统计分析的方法进行识别,并根据具体情况进行删除或修正。
数据转换:将数据中的分类变量进行编码,如将性别(男、女)转换为 0、1 编码,将职业(教师、医生、工程师等)转换为独热编码。
数据标准化:对数据进行标准化处理,使得不同特征之间具有可比性,采用了 Zscore 标准化方法。
2、数据探索数据可视化:通过绘制柱状图、箱线图、散点图等,对数据的分布、特征之间的关系进行可视化分析,以便更好地理解数据。
统计分析:计算数据的均值、中位数、标准差、相关系数等统计量,对数据的基本特征进行分析。
医学数据挖掘实验报告(3篇)
第1篇一、引言随着医疗信息技术的飞速发展,医学数据量呈爆炸式增长。
这些数据中蕴含着丰富的医疗知识,对于疾病诊断、治疗和预防具有重要意义。
数据挖掘作为一种从海量数据中提取有价值信息的技术,在医学领域得到了广泛应用。
本实验旨在通过数据挖掘技术,探索医学数据中的潜在规律,为临床诊断和治疗提供有力支持。
二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:Python3. 数据库:MySQL4. 数据挖掘工具:Scikit-learn、Pandas、NumPy三、实验准备1. 数据收集:从医院信息系统、医学数据库等渠道收集了包括患者基本信息、病史、检查结果、治疗方案等在内的医学数据。
2. 数据预处理:对收集到的数据进行清洗、去重、标准化等预处理操作,确保数据质量。
3. 数据库构建:将预处理后的数据导入MySQL数据库,建立医学数据仓库。
四、实验内容本实验主要围绕以下三个方面展开:1. 疾病预测- 数据描述:选取某医院近三年内的住院病历数据,包括患者基本信息、病史、检查结果、治疗方案等。
- 模型选择:采用支持向量机(SVM)进行疾病预测。
- 实验结果:通过交叉验证,SVM模型的预测准确率达到85%。
2. 药物敏感性分析- 数据描述:选取某医院近三年内的肿瘤患者病历数据,包括患者基本信息、病史、治疗方案、药物使用情况等。
- 模型选择:采用随机森林(Random Forest)进行药物敏感性分析。
- 实验结果:通过交叉验证,随机森林模型的预测准确率达到80%。
3. 疾病关联分析- 数据描述:选取某医院近三年内的住院病历数据,包括患者基本信息、病史、检查结果、治疗方案等。
- 模型选择:采用关联规则挖掘算法(Apriori)进行疾病关联分析。
- 实验结果:挖掘出多种疾病之间的关联关系,如高血压与心脏病、糖尿病与肾病等。
五、实验步骤1. 数据预处理:对收集到的医学数据进行清洗、去重、标准化等预处理操作。
2. 数据导入:将预处理后的数据导入MySQL数据库,建立医学数据仓库。
数据挖掘实验报告
《数据挖掘》实验报告1
实验序号:1 实验项目名称:数据挖掘入门及C4.5算法
由classifier output中的correctly classified instances项得知该模型的准确度有96%。
本实验分析的是根据花瓣的宽度和长度不同判断出不同种类的鸢尾花。
例如,当宽度小于0.6时,即为iris-setosa,当花瓣宽度小于等于1.7而长度小于等于4.9时,为iris-versicolor.
2、使用RandomTree算法得到的决策树如下
可见,该模型的正确率为92%,且得到的决策树较之J48算法得到的决策树更为复杂,正确率更低,没有达到最优化。
五、分析与讨论
1、C4.5算法的优点:产生的分类规则易于理解,准确率较高。
缺点:在构造树的过程中,需要对数据集进行多次的顺序扫描和排序,因而导致算法的低效。
此外,C4.5只适合于能够驻留于内存的数据集,当训练集大得无法在内存容纳时程序无法运行。
2、剪枝有以下几点原则:①正确性:因为它能够“剪去”搜索树中的一些“枝条”,
《数据挖掘》实验报告2实验序号:4 实验项目名称:Apriori。
南邮数据挖掘实验报告
一、实验背景随着信息技术的飞速发展,数据已经成为企业、政府、科研机构等各个领域的重要资产。
数据挖掘作为一种从大量数据中提取有价值信息的技术,在各个领域得到了广泛应用。
为了提高学生的数据挖掘技能,南邮信息科学与工程学院开展了数据挖掘实验课程。
本实验旨在让学生通过实际操作,掌握数据挖掘的基本方法,提高数据分析和处理能力。
二、实验目的1. 熟悉数据挖掘的基本概念和流程;2. 掌握常用的数据挖掘算法,如决策树、关联规则、聚类等;3. 能够运用数据挖掘技术解决实际问题;4. 提高数据分析和处理能力。
三、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 数据挖掘软件:Python3. 数据集:某电商平台销售数据四、实验准备1. 熟悉Python编程语言,掌握基本语法和常用库;2. 了解数据挖掘的基本概念和流程;3. 学习常用的数据挖掘算法,如决策树、关联规则、聚类等;4. 准备实验所需的Python脚本和数据集。
五、实验内容1. 数据预处理首先,我们需要对原始数据进行预处理,包括数据清洗、数据转换和数据集成等。
本实验以某电商平台销售数据为例,预处理步骤如下:(1)数据清洗:去除重复数据、处理缺失值、修正错误数据等;(2)数据转换:将日期、类别等数据转换为数值型数据;(3)数据集成:将不同来源的数据合并成一个数据集。
2. 数据挖掘在预处理完成后,我们可以进行数据挖掘。
本实验主要使用以下算法:(1)决策树:通过递归划分数据集,将数据划分为若干个区域,每个区域对应一个类别;(2)关联规则:挖掘数据集中项目之间的关联关系,找出频繁项集和关联规则;(3)聚类:将相似的数据对象归为一类,挖掘数据集中的潜在结构。
3. 实验结果与分析(1)决策树在实验中,我们使用Python中的sklearn库实现决策树算法。
通过训练数据集,我们得到一个决策树模型。
根据模型,我们可以预测测试数据集中的类别。
实验结果表明,决策树模型在测试数据集上的准确率达到85%。
数据挖掘安全实验报告
数据挖掘安全实验报告1. 引言数据挖掘技术广泛应用于各个领域,包括金融、医疗、社交网络等。
然而,随着数据挖掘的不断发展,与之相关的安全问题也日益凸显。
本实验旨在探索数据挖掘安全问题,并通过一系列实验来了解和评估这些风险。
2. 实验设计2.1 实验环境搭建我们选择了一台安装了Ubuntu操作系统的虚拟机作为实验环境。
在该虚拟机上,我们安装了Python编程语言和其他必要的工具和库,如Scikit-learn、Pandas 和Numpy等。
2.2 实验数据集选择我们选择了一个公开的金融数据集作为实验数据集。
该数据集包含了银行客户的个人和财务信息,用于预测客户是否会违约。
2.3 实验流程我们将实验划分为以下几个步骤:步骤一: 数据预处理在这一步骤中,我们首先对数据进行了探索性分析,了解了数据的基本信息和分布。
然后,我们对缺失值进行了处理,使用合适的方法进行填充或删除。
接下来,我们对类别型特征进行了编码,将其转换为数值型特征,以便后续的建模分析。
步骤二: 数据分割我们将数据集划分为训练集和测试集,用于模型的训练和评估。
我们采用了常用的70%训练集和30%测试集的划分比例。
步骤三: 建模我们选择了两个常用的分类算法:决策树和逻辑回归。
我们分别使用训练集对模型进行训练,并使用测试集进行评估。
评估指标包括准确率、精确率、召回率和F1-score等。
步骤四: 安全评估在这一步骤中,我们探讨了数据挖掘的安全问题。
我们进行了隐私泄露分析,检查模型中是否存在可能导致个人信息泄露的情况。
我们还进行了模型攻击的实验,尝试通过对输入数据进行修改来欺骗模型。
2.4 安全保护措施为了保护数据挖掘过程中的安全性,我们采取了以下保护措施:- 匿名化:在进行数据挖掘之前,我们对数据进行了匿名化处理,将敏感信息如姓名、id号等进行了脱敏处理。
- 数据访问控制:我们在实验环境和数据存储上设置了访问控制,只有授权的用户才能进行实验和访问数据。
数据挖掘实验报告
数据挖掘实验报告一、实验背景数据挖掘作为一种从大量数据中发现未知、隐藏和有用信息的技术,正日益受到广泛关注。
在本次实验中,我们尝试运用数据挖掘方法对给定的数据集进行分析和挖掘,以期能够从中获取有益的知识和见解。
二、实验目的本次实验的主要目的是利用数据挖掘技术对一个实际数据集进行探索性分析,包括数据预处理、特征选择、模型建立等步骤,最终得出对数据集的分析结果和结论。
三、实验数据集本次实验使用的数据集为XXX数据集,包含了XXX个样本和XXX个特征。
数据集中涵盖了XXX方面的信息,包括但不限于XXX、XXX、XXX等。
四、实验步骤1. 数据预处理在数据挖掘过程中,数据预处理是至关重要的一步。
我们首先对原始数据进行清洗和处理,包括缺失值处理、异常值处理、数据转换等,以确保数据的准确性和可靠性。
2. 特征选择特征选择是指从所有特征中选择最具代表性和价值的特征,以提高模型的效果和准确性。
我们通过相关性分析、主成分分析等方法对特征进行筛选和优化,选取最具信息量的特征用于建模。
3. 模型建立在特征选择完成后,我们利用机器学习算法建立模型,对数据集进行训练和预测。
常用的模型包括决策树、支持向量机、神经网络等,我们根据实际情况选择合适的模型进行建模。
4. 模型评估建立模型后,我们需要对模型进行评估和验证,以确保模型的泛化能力和准确性。
我们采用交叉验证、ROC曲线、混淆矩阵等方法对模型进行评估,得出模型的性能指标和结果。
五、实验结果与分析经过一系列步骤的数据挖掘分析,我们得出了如下结论:XXX。
我们发现XXX,这表明XXX。
同时,我们还对模型的准确性和可靠性进行了评估,结果显示XXX,证明了我们建立的模型具有较好的预测能力和泛化能力。
六、实验总结与展望通过本次数据挖掘实验,我们对数据挖掘技术有了更深入的了解,学习到了一些实用的数据挖掘方法和技巧。
未来,我们将进一步探究数据挖掘领域的新技术和新方法,提高数据挖掘的应用能力和实践水平。
数据挖掘实习报告
数据挖掘实习报告篇一:数据挖掘实习报告通过半年的实习,我在这里得到了一次较全面的、系统的锻炼,也学到了许多书本上所学不到的知识和技能。
以下是我这次的实习鉴定。
经历了实习,对社会也有了基本的实践,让我学到了书本以外的知识,实习期间,我努力尽量做到理论与实践相结合,在实习期间能够遵守工作纪律,不迟到、早退,认真完成领导交办的工作。
在实习鉴定中,我参与了整个数据分析工作,从数据获取到数据清洗、数据报表的制定到模型的建立以及模型监控等等,让我充分学习了数据分析岗位的实际操作。
在实习初期,项目经理安排了我参与数据获取的相关工作,主要是编写SQL代码在linux上用Perl语言调用获取数据。
起初觉得自己对SQL语言了解较多,以为这份工作非常简单。
但实际操作起来才知道,在数据量达到几百兆甚至上GB级别的时候,所学的SQL根本解决不了问题。
经向项目经理学习,这才知道了如何使用分层次操作等速度较快的SQL技巧。
通过这两个月的实习充分认识到所学知识远远不够。
完成数据获取阶段之后,项目经理开始安排数据清洗以及数据报表制定的相关工作。
接到这份工作之初,对数据清洗并没有太多的认识,以为很多都是按照《数据挖掘》教材中步骤进行就可以的。
但经过项目经理指导之后才知道数据清洗之前首先要对项目业务进行一定的了解,只有清晰了业务数据的来源、数据的实际意义才知道哪些数据可以称为极端值,哪些数据又是不正常的,制定报告或者交给模型分析师时需要去除的等等。
同时,在制定数据报表的同时学习了很多excel函数的使用,透视表的使用,PPT报告的书写等等。
在实习的后三个月,开始接触了模型的分析与监控。
在学习《机器学习》以及《数据挖掘》书本时,总会想到各种各样的分类模型,也总会认为模型准确率高的模型才会是好模型。
在运用统计模型之前,项目经理首先向实习生介绍了目前挖掘部门常用的分类模型以及具体的一些使用方法。
其中逻辑回归模型、决策树模型是常用的分类模型,回归分析和时间序列模型是常用的预测模型,这与平日所学基本一致。
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大数据理论与技术读书报告-----K最近邻分类算法****: ******: ***学号: *********专业: 计算机技术日期 :2016年8月31日摘要数据挖掘是机器学习领域内广泛研究的知识领域,是将人工智能技术和数据库技术紧密结合,让计算机帮助人们从庞大的数据中智能地、自动地提取出有价值的知识模式,以满足人们不同应用的需要。
K 近邻算法(KNN)是基于统计的分类方法,是大数据理论与分析的分类算法中比较常用的一种方法。
该算法具有直观、无需先验统计知识、无师学习等特点,目前已经成为数据挖掘技术的理论和应用研究方法之一。
本文主要研究了K 近邻分类算法,首先简要地介绍了数据挖掘中的各种分类算法,详细地阐述了K 近邻算法的基本原理和应用领域,最后在matlab环境里仿真实现,并对实验结果进行分析,提出了改进的方法。
关键词:K 近邻,聚类算法,权重,复杂度,准确度1.引言 (1)2.研究目的与意义 (1)3.算法思想 (2)4.算法实现 (2)4.1 参数设置 (2)4.2数据集 (2)4.3实验步骤 (3)4.4实验结果与分析 (3)5.总结与反思 (4)附件1 (6)1.引言随着数据库技术的飞速发展,人工智能领域的一个分支——机器学习的研究自 20 世纪 50 年代开始以来也取得了很大进展。
用数据库管理系统来存储数据,用机器学习的方法来分析数据,挖掘大量数据背后的知识,这两者的结合促成了数据库中的知识发现(Knowledge Discovery in Databases,简记 KDD)的产生,也称作数据挖掘(Data Ming,简记 DM)。
数据挖掘是信息技术自然演化的结果。
信息技术的发展大致可以描述为如下的过程:初期的是简单的数据收集和数据库的构造;后来发展到对数据的管理,包括:数据存储、检索以及数据库事务处理;再后来发展到对数据的分析和理解,这时候出现了数据仓库技术和数据挖掘技术。
数据挖掘是涉及数据库和人工智能等学科的一门当前相当活跃的研究领域。
数据挖掘是机器学习领域内广泛研究的知识领域,是将人工智能技术和数据库技术紧密结合,让计算机帮助人们从庞大的数据中智能地、自动地抽取出有价值的知识模式,以满足人们不同应用的需要[1]。
目前,数据挖掘已经成为一个具有迫切实现需要的很有前途的热点研究课题。
2.研究目的与意义近邻方法是在一组历史数据记录中寻找一个或者若干个与当前记录最相似的历史纪录的已知特征值来预测当前记录的未知或遗失特征值[14]。
近邻方法是数据挖掘分类算法中比较常用的一种方法。
K 近邻算法(简称 KNN)是基于统计的分类方法[15]。
KNN 分类算法根据待识样本在特征空间中 K 个最近邻样本中的多数样本的类别来进行分类,因此具有直观、无需先验统计知识、无师学习等特点,从而成为非参数分类的一种重要方法。
大多数分类方法是基于向量空间模型的。
当前在分类方法中,对任意两个向量:x=),...,,(21xxx n和),...,,(''2'1'xxxx n存在 3 种最通用的距离度量:欧氏距离、余弦距离[16]和内积[17]。
有两种常用的分类策略:一种是计算待分类向量到所有训练集中的向量间的距离:如 K 近邻选择K个距离最小的向量然后进行综合,以决定其类别。
另一种是用训练集中的向量构成类别向量,仅计算待分类向量到所有类别向量的距离,选择一个距离最小的类别向量决定类别的归属。
很明显,距离计算在分类中起关键作用。
由于以上 3 种距离度量不涉及向量的特征之间的关系,这使得距离的计算不精确,从而影响分类的效果。
3.算法思想K 最近邻(K-Nearest Neighbor,KNN)算法,是著名的模式识别统计学方法,在机器学习分类算法中占有相当大的地位。
它是一个理论上比较成熟的方法。
既是最简单的机器学习算法之一,也是基于实例的学习方法中最基本的,又是最好的文本分类算法之一。
其基本思想是:假设每一个类包含多个样本数据,而且每个数据都有一个唯一的类标记表示这些样本是属于哪一个分类, KNN 就是计算每个样本数据到待分类数据的距离,如果一个样本在特征空间中的k 个最相似(即特征空间中最邻近)的样本中的大多数属于某一个类别,则该样本也属于这个类别。
该方法在定类决策上只依据最邻近的一个或者几个样本的类别来决定待分样本所属的类别。
K-最临近分类方法存放所有的训练样本,在接受待分类的新样本之前不需构造模型,并且直到新的(未标记的)样本需要分类时才建立分类。
K-最临近分类基于类比学习,其训练样本由N 维数值属性描述,每个样本代表N 维空间的一个点。
这样,所有训练样本都存放在N 维模式空间中。
给定一个未知样本,k-最临近分类法搜索模式空间,找出最接近未知样本的K 个训练样本。
这K 个训练样本是未知样本的K 个“近邻”。
“临近性”又称为相异度(Dissimilarity ),由欧几里德距离定义,其中两个点 X (x 1,x 2,…x n )和Y (y 1,y 2,…y n )的欧几里德距离是:2222211)(...)()(),(n n y x y x y x y x D -++-+-=未知样本被分配到K 个最临近者中最公共的类。
在最简单的情况下,也就是当K=1时,未知样本被指定到模式空间中与之最临近的训练样本的类。
4.算法实现4.1 参数设置K 值的设定K 值设置过小会降低分类精度;若设置过大,且测试样本属于训练集中包含数据较少的类,则会增加噪声,降低分类效果。
通常,K 值的设定采用交叉检验的方式(以K=1为基准), 通过查找相关资料,K 一般低于训练样本数的平方根,本实验中的训练样本数为100个,因此选取k=7。
4.2数据集本文的实验数据采用软木塞的数据集,软木塞的样本可分为三类,分别用1,2,3代表,共150个样本,我们选取其中的100个样本为训练集,其余的50个样本为测试集。
每个样本均包含10维特征,由于用10维特征计算量太大,本实验的目的主要是明白K-最近邻算法的思想,重点不在计算,因此我们选取其中的两个属性作为本实验的数据,实验数据的部分截图如图1所示。
图1.部分实验数据4.3实验步骤第一步,初始化距离为最大值。
第二步,计算未知样本和每个训练样本的距离dist。
第三步,得到目前K个最临近样本中的最大距离maxdist。
第四步,如果dist小于maxdist,则将该训练样本作为K-最近邻样本。
第五步,重复步骤2、3、4,直到未知样本和所有训练样本的距离都算完。
第六步,统计K-最近邻样本中每个类标号出现的次数。
第七步,选择出现频率最大的类标号作为未知样本的类标号。
4.4实验结果与分析按照上述实验步骤,在matlab中仿真实现k-近邻分类算法的结果如下图2所示,图中的第一列数据表示样本编号,第二列和第三列表示软如塞数据的两位特征的值,第三列的数字表示本实验的分类结果图,第四列表示样本实际所属类別。
图3中列出了详细错误信息。
第一行和第一列表示样本类别,第i行第j列的元素表示第i类样本被分为第j类样本的个数(2≤i,j≤4),第五列表示每类样本分类错误总数,第六列表示错误率。
由图中数据易得,本实验的平均正确率为86.7%。
图2.7-最近邻分类结果图图3.错误统计图KNN方法虽然从原理上也依赖于极限定理,但在类别决策时,只与极少量的相邻样本有关。
因此,采用这种方法可以较好地避免样本的不平衡问题。
另外,由于KNN 方法主要靠周围有限的邻近的样本,而不是靠判别类域的方法来确定所属类别的,因此对于类域的交叉或重叠较多的待分样本集来说,KNN方法较其他方法更为适合。
该方法的不足之处是计算量较大,因为对每一个待分类的文本都要计算它到全体已知样本的距离,才能求得它的K个最近邻点。
目前常用的解决方法是事先对已知样本点进行剪辑,事先去除对分类作用不大的样本。
该算法比较适用于样本容量比较大的类域的自动分类,而那些样本容量较小的类域采用这种算法比较容易产生误分。
5.总结与反思模式分类在现实领域有着非常广泛的应用。
K近邻算法是模式分类算法中一类常用的算法。
本文针对传统的 KNN 算法的不足之处,提出了两点改进措施。
1.针对 KNN 算法的计算量大、速度慢的缺点,对训练数据采用了预处理的方法。
首先采用某一聚类方法对训练数据进行分类,然后再与K近邻方法相结合来判断待测样本的类别。
现有的方法都是经过聚类之后确定类别,按一定的规则挑选出来具有代表性的数据。
然后再将这些挑选出来的数据作为训练样本。
但这类方法能去除的数据非常有限,因此对计算量大的改进不大,而本文提出的新的算法:在聚类之后,首先计算出来各个类别的中心,然后只需要考虑待测样本和聚类中心的距离就可以。
然后再根据最终得到的距离的大小判断该点所属的类别。
通过实例验证表明,该方法在算法的时间复杂度方面有一定的改进。
2.关于准确度的问题,我们主要是舍弃了原来常用的欧式距离的计算公式,主要考虑了属性对分类的影响,在欧式距离的计算中引入了权值。
尽管权值的确定在一定程度上增加了计算时间的代价,但是从改进分类准确率上来说仍然是必要的,尤其是在数据中无关属性比较多,传统的分类算法误差较大的情况下学习特征权值尤其适用。
权值的确定也已经有了不少的方法,如可以通过神经网络来确定权值等。
本文从训练样本出发,逐一统计计算每一个属性对分类结果的影响,根据影响的大小来确定权值。
通过实例验证,可知这种方法得到的权值和其他常用的方法相比,在分类准确度方面有一定的提高。
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