数据挖掘-分类-
数据挖掘算法种类
数据挖掘算法种类数据挖掘是从大量数据中发现有用的信息和模式的过程，而数据挖掘算法是实现这一过程的核心工具。
随着数据的不断增长和业务需求的提升，数据挖掘算法也不断发展和完善。
本文将介绍几种常见的数据挖掘算法。
一、分类算法分类算法是数据挖掘中最常用的算法之一。
它通过对已知数据集进行学习，构建一个分类模型，然后使用该模型对未知数据进行分类。
常见的分类算法有决策树、朴素贝叶斯、逻辑回归、支持向量机等。
决策树算法是一种基于树结构的分类方法，它通过对属性的选择和划分建立一棵决策树，从而实现对数据的分类。
朴素贝叶斯算法基于贝叶斯定理和特征条件独立性假设，通过计算后验概率来进行分类。
逻辑回归算法是一种广义线性模型，通过对输入与输出之间的关系进行建模，实现对数据的分类。
支持向量机算法通过构建一个最优超平面，将数据进行分割，从而实现对数据的分类。
二、聚类算法聚类算法是将数据按照其相似性进行分组的一种方法。
它通过计算数据对象之间的距离或相似度，将相似的对象划分到同一簇中。
常见的聚类算法有k-means、层次聚类、DBSCAN等。
k-means算法是一种基于距离的聚类算法，它通过迭代计算数据对象与簇中心之间的距离，将数据划分到最近的簇中。
层次聚类算法将数据对象逐步合并或分割，构建一个层次化的聚类结构。
DBSCAN算法是一种基于密度的聚类算法，它通过计算数据对象的邻域密度来确定簇的形状。
三、关联规则算法关联规则算法用于发现数据中的关联规则，即一个事件或项集与另一个事件或项集之间的关系。
常见的关联规则算法有Apriori、FP-Growth等。
Apriori算法是一种频繁项集挖掘算法，它通过迭代计算数据中的频繁项集，然后生成关联规则。
FP-Growth算法是一种基于前缀树的关联规则挖掘算法，它通过构建一个FP树来高效地挖掘频繁项集。
四、回归算法回归算法用于建立一个输入变量与输出变量之间的关系模型，从而预测未知数据的输出值。
数据挖掘中的数据分类算法综述
分析Technology AnalysisI G I T C W 技术136DIGITCW2021.021 决策树分类算法1.1 C 4.5分类算法的简介及分析C4.5分类算法在我国是应用相对较早的分类算法之一，并且应用非常广泛，所以为了确保其能够满足在对规模相对较大的数据集进行处理的过程中有更好的实用性能，对C4.5分类算法也进行了相应的改进。
C4.5分类算法是假如设一个训练集为T ，在对这个训练集建造相应的决策树的过程中，则可以根据In-formation Gain 值选择合理的分裂节点，并且根据分裂节点的具体属性和标准，可以将训练集分为多个子级，然后分别用不同的字母代替，每一个字母中所含有的元组的类别一致。
而分裂节点就成为了整个决策树的叶子节点，因而将会停止再进行分裂过程，对于不满足训练集中要求条件的其他子集来说，仍然需要按照以上方法继续进行分裂，直到子集所有的元组都属于一个类别，停止分裂流程。
决策树分类算法与统计方法和神经网络分类算法相比较具备以下优点：首先，通过决策树分类算法进行分类，出现的分类规则相对较容易理解，并且在决策树中由于每一个分支都对应不同的分类规则，所以在最终进行分类的过程中，能够说出一个更加便于了解的规则集。
其次，在使用决策树分类算法对数据挖掘中的数据进行相应的分类过程中，与其他分类方法相比，速率更快，效率更高。
最后，决策树分类算法还具有较高的准确度，从而确保在分类的过程中能够提高工作效率和工作质量。
决策树分类算法与其他分类算法相比，虽然具备很多优点，但是也存在一定的缺点，其缺点主要体现在以下几个方面：首先，在进行决策树的构造过程中，由于需要对数据集进行多次的排序和扫描，因此导致在实际工作过程中工作量相对较大，从而可能会使分类算法出现较低能效的问题。
其次，在使用C4.5进行数据集分类的过程中，由于只是用于驻留于内存的数据集进行使用，所以当出现规模相对较大或者不在内存的程序及数据即时无法进行运行和使用，因此，C4.5决策树分类算法具备一定的局限性。
数据挖掘领域中的分类和回归区别
数据挖掘领域中的分类和回归区别
数据挖掘领域中的分类和回归区别
分类和回归的区别在于输出变量的类型。
1）定量输出称为回归，或者说是连续变量预测；
2）定性输出称为分类，或者说是离散变量预测。
拿⽀持向量机举个例⼦：
分类问题和回归问题都要根据训练样本找到⼀个实值函数g(x).
回归问题是：给定⼀个新的模式，根据训练集推断它所对应的输出y（实数）是多少。
也就是使⽤y=g(x)来推断任⼀输⼊x所对应的输出值。
分类问题是：给定⼀个新的模式，根据训练集推断它所对应的类别（如：+1，-1）。
也就是使⽤y=sign(g(x))来推断任⼀输⼊x所对应的类别。
综上，回归问题和分类问题的本质⼀样，不同仅在于他们的输出的取值范围不同。
分类问题中，输出只允许取两个值；⽽在回归问题中，输出可取任意实数。
数据挖掘的方法有哪些
数据挖掘的方法有哪些数据挖掘是一种通过分析大量数据来发现模式、趋势和规律的过程。
它可以帮助人们从海量的数据中提取有用的信息，对商业决策、市场营销、科学研究等领域都有着重要的作用。
在数据挖掘的过程中，有许多不同的方法可以被使用，下面将介绍其中一些常见的方法。
1. 分类。
分类是数据挖掘中最常用的方法之一。
它通过对已知类别的数据进行学习，然后将这种学习应用到新的数据中，从而对新数据进行分类。
在分类过程中，常用的算法包括决策树、朴素贝叶斯、支持向量机等。
这些算法可以帮助我们对数据进行有效的分类，例如将邮件分类为垃圾邮件和非垃圾邮件，将疾病患者分类为患病和健康等。
2. 聚类。
聚类是另一种常见的数据挖掘方法，它将数据集中的对象分成若干个组，使得同一组内的对象相似度较高，而不同组之间的对象相似度较低。
聚类可以帮助我们发现数据中的隐藏模式和结构，对于市场细分、社交网络分析等领域有着广泛的应用。
常用的聚类算法包括K均值、层次聚类、DBSCAN等。
3. 关联规则挖掘。
关联规则挖掘是一种发现数据中项之间关联关系的方法。
它可以帮助我们发现数据中的潜在规律和趋势，对于超市商品搭配、交易分析等有着重要的作用。
常用的关联规则挖掘算法包括Apriori 算法、FP-growth算法等。
4. 异常检测。
异常检测是一种发现数据中异常值的方法。
它可以帮助我们发现数据中的异常情况，对于欺诈检测、设备故障预警等有着重要的应用。
常用的异常检测算法包括基于统计学的方法、基于距离的方法、基于密度的方法等。
5. 文本挖掘。
文本挖掘是一种对文本数据进行分析和挖掘的方法。
它可以帮助我们从海量的文本数据中提取出有用的信息，对于舆情分析、情感分析、文本分类等有着重要的作用。
常用的文本挖掘算法包括词袋模型、TF-IDF算法、主题模型等。
除了上述提到的方法，数据挖掘还涉及到回归分析、时间序列分析、神经网络等多种方法。
随着数据挖掘技术的不断发展，新的方法和算法也在不断涌现。
数据挖掘中的分类算法在金融行业的应用
数据挖掘中的分类算法在金融行业的应用随着数字化时代的到来，数据的增长速度呈指数级增长，金融行业作为一个充满数据的领域也面临着巨大的挑战和机遇。
数据挖掘作为一种从大规模数据中挖掘出有用模式和信息的技术，具有广泛的应用前景。
其中，分类算法作为数据挖掘领域的重要组成部分，在金融行业中发挥着重要的作用。
一、分类算法简介分类算法是数据挖掘中的一种常见方法，它通过学习已知类别的样本数据，构建分类模型，以对新样本进行分类。
常见的分类算法包括决策树、朴素贝叶斯、支持向量机、逻辑回归等。
这些算法具有不同的特点和适用范围，可以根据具体问题的需求选择合适的算法进行应用。
二、分类算法在金融行业的应用1. 信用评分信用评分是金融行业中重要的应用之一。
通过分类算法，可以对客户的信用进行评估，预测其还款能力和违约风险。
例如，可以利用决策树算法根据客户的个人信息、征信记录、就业情况等数据，构建一个信用评分模型，对客户进行分级，为金融机构提供参考。
2. 贷款申请审批在金融行业中，贷款审批是一项繁琐而重要的任务。
分类算法可以帮助金融机构对贷款申请进行自动化审批。
通过对客户的个人信息、征信记录、财务状况等数据进行分析，可以预测客户的还款能力和风险，并给出相应的审批结果。
这不仅提高了审批的效率，同时也减少了人为的主观因素。
3. 欺诈检测金融行业存在大量的欺诈行为，例如信用卡盗刷、虚假交易等。
分类算法可以通过对交易数据进行分析，识别出异常行为和欺诈嫌疑。
例如，可以利用支持向量机算法构建欺诈检测模型，对交易进行实时监测和风险评估，及时发现和防范欺诈行为，保护客户的资产安全。
4. 市场预测金融市场的波动对投资者来说是一个不确定因素。
分类算法可以通过对历史市场数据进行分析，预测股票价格的涨跌趋势。
例如，可以利用逻辑回归算法根据股票的历史价格、交易量、市场情绪等数据，构建一个市场预测模型。
这不仅对投资者的决策有指导意义，同时也提高了投资者的收益率。
简述数据挖掘分类方法
注。
粗糙 集 理 论 主要 是 针对 数 据 的模 糊性 问题 的 而提 参 考文 献： 出的 粗糙 集对 不 精确 概 念 的描述 方法 是通 过 上 下近 ［ Ｈａ Ｊ ｗ ｉＭｉｈｌ ｅＫ ｍ ｅ 数 据 挖 掘— — 概 念 与技 － Ｍ】 １ ｄ ｉ ｅ， ｃｅｎ ａ ｂ ｒ ］ ａ ｉ ｇ［ 北 京 ： 等教 育 出版 社 ．０ １ ２ ９ ３ ４ 高 ２ ０ ：７ — ３ 似概念 选 两个精 确 概念 来 表示 。 一个 概 念（ 集合１ 或 的下 ２ ａ明 张 ］ Ｄ３的 研 究 Ｕ． 机 发 展 ． ０ 】 微 ２ ２ ０ 近似 概念 ｆ 或集 合１ 的是 ． 下近 似 中的元 素肯 定 属 于 ［ ｇ ， 载 鸿 决 策 树 学 习 算 法 Ｉ 指 其 ５ ：— 该概 念 ， 个 概念 （ 一 或复 合） 的上 近 似概 念ｆ 或集 合 ） 的 （）６ ９ 指 【 ３ 】王 光宏 ，蒋 平 数 据 挖 掘 综 述 Ｄ １同济 大 学 学报 ，０ ４３ （ ： ２０ ，２２ ） 是 ． 上 近似 中 的元素 可能 属 于该概 念 。 其 粗糙集 理 论将 ２４ — ２ ６ ５２ 分类 能力 和知 识联 系在一 起 ．使 用等 价关 系来 形 式化 【】 伟 杰 ， 辉 ， 建 秋 ， 关 联 规 则 挖 掘 综 述 Ⅱ计 算 机 工程 ， ４蔡 张晓 朱 等 ］ 地表 示 分类 ．知识 表 示 为等 价关 系集 Ｒ与 空 间 ｕ的之 ２ ０ （）３ — ３ ０ １５ ：１ ３ 间 的映射 关 系 。 在分 类 问题 中 ， 粗糙 集可 以用 来进 行属 【］ 效 尧 ， 伟 决 策树 在 数 据 挖 掘 中 的 应 用研 究 Ⅱ安 庆 师 范 学 ５江 江 ］ 自然科 学版 ）２ ０ （ ：３ ８ ，０ ３１ ８ — ５ ） 性消 减 ．还可 以求 取 数据 中最小 不变 集和 最小 规 则羹 院 学报 （ ［Ｙ清毅 ， ６－ ］ 张波 ， 庆 生 目前 数 据 挖 掘 算 法 的 评 价 Ⅱ小 型 微 型 计 蔡 ］ ｆ 即属 性约 简算 法１ 算机 系统 ，０ ０１ ： ５ ７ ２ ０ （ ７— ７ ） 另 外 ．粗 糙 集 方法 得 到 的分类 规 则 一般 是 符 号形 ［ 肖攸 安 ， 腊 元 数 据 挖 掘 与 知 识 发 现 的 理 论 方 法 及 技 术 分 析 ７ ］ 李 式 的显 式规 则 ． 是 数据 挖 掘所 追 求 的． 正 因此 近 年 来得 Ｕ交通 与 计 算 机 ，０ ２１：７ ６ 】 ２０ （）５ — １ 到越 来越 广泛 的应 用 。粗糙集 可 以利用 特 征归 约ｆ 以 可 ［ 罗 可 ， 睦 纲 ， 东妹 数 据 挖 掘 中 分 类 算 法 综 述 ［Ｃ 机 工 ８ 】 林 郗 Ｊ ｔ算 ｌ 识别 和 删 除无 助 于 给定 训练 数 据分 类 的属 性１和 相关 程 ，０ ５ １ ３ ５ ２ ０ （ ）－ 分析 （ 根据 分类 任 务评 估每个 属 性 的贡献 和意 义１提 高 ［ ｈｔ： ｂｏ ．ｄ ．ｅ ａ ｄ ｉａａｉ ｅｄｔｌ ４ ４ ７ 。 ９ ｔ ／ ｌｇｃ ｎｎ ｔ ｌ ｄ ／ｒｃ ／ｅａｓ １ １２ ］ ｐ／ ｓ ／ ａ ｎ ｔｌ ｉ／ １ 获取 分类 模式 的速度 ．但 找 出可 以描 述 给定数 据 集 中 【 ］ｔ ： ｗ １ ｈｔ ／ ｗｗ． ｂｏ ｓ ｏ ｚａ ｑ ｎａｃｉｅ２ １／ １２ ／ ０ ｐ／ ｃ ｌｇ． ｍ／ｈｏ ｉ ／ｒｈ ／０ ０ ／５ ｎ ｃ ａ ｖ １ １４ ９ ４７１ ｔ ｌ ７ｈｍ ’ 所有 概念 的最 小 属性 子集 问题 是一个 Ｎ Ｐ困难 的 ．
数据挖掘系统分类
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
内容要点
1
了解数据挖掘的分类规则
数据挖掘分类
2
按照一般功能，可以将数据挖掘分为：
描述式数据挖掘
预测式数据挖掘
数据挖掘分类——不同的角度,不同的分类
3
所适合的 应用类型
所用的技 术类型
待挖掘的 数据库类
型
待发现的 知识类型
数据挖掘分类的多维视图
4
待挖掘的数据库
关系的, 事务的, 面向对象的, 对象-关系的, 主动的, 空间的, 时间序列的, 文本 的, 多媒 体的, 异种的, 遗产的, WWW, 等.
特征分类, 先聚类再关联
OLAM 的结构
7
挖掘查询
挖掘结果
第4层
OLAM 引擎
用户 GUI API
OLAP 引擎
用户界面
第3层 OLAP/OLAM
数据立方体 API
过滤和集成
Databases
MDDB
数据库 API
数据清理 数据集成
元数据
过滤
数据仓库
第2 层 MDDB
第 1层 数据存储
小结
8
了解数据挖掘的分类规则
OLAP挖掘: 数据挖掘与数据仓库的集成
6
数据挖掘系统, DBMS, 数据仓库系统的耦合
不耦合, 松耦合, 半紧密耦合, 紧密耦合
联机分析挖掘
挖掘与 OLAP 技术的集成
交互挖掘多层知识
通过下钻, 上卷, 转轴, 切片, 切块等操作, 在不同的抽象层挖掘知识和模式的 必要性.
多种挖掘功能的集成
所挖掘的知识
特征, 区分, 关联, 分类, 聚类, 趋势, 偏离和孤立点分析, 等. 多/集成的功能, 和多层次上的挖掘
数据挖掘PPT-第3章分类
应用市场：医疗诊断、人脸检测、故障诊断和故障预警 ······
2 of 56
More
高级大数据人才培养丛书之一，大数据挖掘技术与应用
第三章 分类
3.1 基本概念 3.2 决策树 3.3 贝叶斯分类 3.4 支持向量机 3.5 实战：决策树算法在Weka中的实现 习题
3 of 56
*** 基本概念
6 of 56
高级大数据人才培养丛书之一，大数据挖掘技术与应用
第三章 分类
3.1 基本概念 3.2 决策树 3.3 贝叶斯分类 3.4 支持向量机 3.5 实战：决策树算法在Weka中的实现 习题
7 of 56 7
*** 决策树
第三章 分类
决策树是数据挖掘的有力工具之一，决策树学习算法是从一组样本数据集（一个样 本数据也可以称为实例）为基础的一种归纳学习算法，它着眼于从一组无次序、无规则 的样本数据（概念）中推理出决策树表示形式的分类规则。
E
X ，a
g X，a H X，a
第三章 分类
*** 分类的基本概念
分类（Classification）是一种重要的数据分析形式，它提取刻画重要数据类的模型。 这种模型称为分类器，预测分类的（离散的、无序的）类标号。这些类别可以用离散值 表示，其中值之间的次序没有意义。
分类也可定义为： 分类的任务就是通过学习得到一个目标函数(Target Function)ƒ ，把每个属性集x映 射到一个预先定义的类标号y 。
11
No Small 55K ？
12 Yes Medium 80K ？
13 Yes Large 110K ？
14
No Small 95K ？
15
No Large 67K ？
知识点归纳 数据挖掘中的聚类分析与分类算法
知识点归纳数据挖掘中的聚类分析与分类算法数据挖掘中的聚类分析与分类算法数据挖掘是指从大量数据中自动发现有用的模式、关系或规律的过程。
在数据挖掘过程中，聚类分析和分类算法是两个常用且重要的技术。
本文将对这两个知识点进行归纳总结。
一、聚类分析聚类分析是将一组无标签的数据对象进行分组或聚类的数据挖掘技术。
其目标是通过对象之间的相似性将它们划分为若干个簇，使得同一簇内的对象相似度高，不同簇之间的相似度低。
聚类分析广泛应用于市场分割、社交网络分析、图像处理等领域。
常用的聚类算法有以下几种：1. K-means算法：K-means是一种基于距离度量的聚类算法。
它通过逐步迭代，将数据集分为K个簇，使得每个数据对象与本簇内的其他对象的相似度最高。
2. 层次聚类算法：层次聚类算法是一种通过计算不同类别之间的相似性，并逐步合并相似度高的类别的方式进行数据聚类的方法。
Hierarchical Agglomerative Clustering（HAC）是层次聚类的一种常见算法。
3. 密度聚类算法：密度聚类算法是一种通过计算对象的密度来确定簇的方法，常见的算法有DBSCAN和OPTICS算法。
这类算法可以有效地发现具有不同密度分布的聚类。
二、分类算法分类算法是将带有标签的数据集按照类别或标签进行划分的数据挖掘技术。
通过学习已有数据集的特征和类别标签，分类算法能够对新的未标记数据进行分类预测。
分类算法广泛应用于垃圾邮件过滤、文本分类、风险评估等领域。
常用的分类算法有以下几种：1. 决策树算法：决策树算法是一种基于树形结构的分类算法。
它通过对数据集进行递归分割，使得每个子节点具有最佳的纯度或信息增益，从而实现对数据的分类。
2. 朴素贝叶斯算法：朴素贝叶斯算法是一种基于条件概率的分类算法。
它假设特征之间相互独立，并通过计算条件概率来进行分类预测。
3. 支持向量机算法：支持向量机算法是一种通过寻找最优分割超平面将数据划分为不同类别的算法。
数据挖掘的常用分类算法
数据挖掘的常⽤分类算法分类算法分类是在⼀群已经知道类别标号的样本中，训练⼀种分类器，让其能够对某种未知的样本进⾏分类。
分类算法属于⼀种有监督的学习。
分类算法的分类过程就是建⽴⼀种分类模型来描述预定的数据集或概念集，通过分析由属性描述的数据库元组来构造模型。
分类的⽬的就是使⽤分类对新的数据集进⾏划分，其主要涉及分类规则的准确性、过拟合、⽭盾划分的取舍等。
分类算法分类效果如图所⽰。
常⽤的分类算法包括：NBC（Naive Bayesian Classifier，朴素贝叶斯分类）算法、LR（Logistic Regress，逻辑回归）算法、ID3（Iterative Dichotomiser 3 迭代⼆叉树3 代）决策树算法、C4.5 决策树算法、C5.0 决策树算法、SVM（Support Vector Machine，⽀持向量机）算法、KNN(K-Nearest Neighbor，K 最近邻近)算法、ANN（Artificial Neural Network，⼈⼯神经⽹络）算法等。
NBC算法NBC 模型发源于古典数学理论，有着坚实的数学基础。
该算法是基于条件独⽴性假设的⼀种算法，当条件独⽴性假设成⽴时，利⽤贝叶斯公式计算出其后验概率，即该对象属于某⼀类的概率，选择具有最⼤后验概率的类作为该对象所属的类。
NBC算法的优点NBC算法逻辑简单，易于实现；NBC算法所需估计的参数很少；NBC 算法对缺失数据不太敏感；NBC 算法具有较⼩的误差分类率；NBC 算法性能稳定，健壮性⽐较好；NBC算法的缺点1.在属性个数⽐较多或者属性之间相关性较⼤时，NBC 模型的分类效果相对较差；2.算法是基于条件独⽴性假设的，在实际应⽤中很难成⽴，故会影响分类效果⼀、LR算法LR 回归是当前业界⽐较常⽤的机器学习⽅法，⽤于估计某种事物的可能性。
它与多元线性回归同属⼀个家族，即⼴义线性模型。
简单来说多元线性回归是直接将特征值和其对应的概率进⾏相乘得到⼀个结果，逻辑回归则是在这样的结果上加上⼀个逻辑函数。
数据挖掘课件-分类分析Classification
predicting
Unknown Objects （Without Class Labels）
2
Example: Learning (Training)
3
Example: Testing & Predicting
4
评价指标
预测准确度 计算效率: 建立分类器及预测 对噪音的敏感度 可解读性
5
数据准备
A decision tree is a flowchart-like tree structure, where each internal node (non-leaf node) denotes a test on an attribute, each branch represents an outcome of the test, and each leaf node (or terminal node) holds a class label.
True False
True False
[21+, 5-]
[8+, 30-]
[18+, 33-] [11+, 2-]
16
Entropy
S is a sample of training examples p+ is the proportion of positive examples p- is the proportion of negative examples Entropy measures the impurity of S
分类分析 Classification
1
监督式学习:预测对象的类标签
Training/building
Known Objects （With Class Labels）
常见的数据挖掘模型类型
常见的数据挖掘模型类型
常见的数据挖掘模型类型包括：
1. 分类模型：用于将数据分为不同的类别或标签，常见的分类模型包括决策树、支持向量机（SVM）、逻辑回归等。
2. 回归模型：用于预测数值型的目标变量，常见的回归模型包括线性回归、多项式回归、岭回归等。
3. 聚类模型：用于将数据分成不同的群组，常见的聚类模型包括K 均值聚类、层次聚类、DBSCAN等。
4. 关联规则模型：用于发现数据中的关联关系，常见的关联规则模型包括Apriori算法、FP-Growth算法等。
5. 神经网络模型：用于模拟人脑神经元之间的连接和传递信息的过程，常见的神经网络模型包括多层感知机（MLP）、卷积神经网络（CNN）、循环神经网络（RNN）等。
6. 文本挖掘模型：用于处理和分析文本数据，常见的文本挖掘模型包括词袋模型、主题模型、情感分析等。
7. 时间序列模型：用于预测未来的趋势和模式，常见的时间序列模型包括ARIMA模型、长短期记忆网络（LSTM）等。
8. 强化学习模型：通过与环境不断互动学习最优策略，常见的强化
学习模型包括Q-learning、深度强化学习等。
这些模型可以根据数据类型、问题类型和任务目标选择合适的模型进行数据挖掘。
数据挖掘中解决分类问题的方法
数据挖掘中解决分类问题的方法数据挖掘作为一种广泛应用于各行各业的数据分析技术，其目的是通过自动或半自动的方法从大量数据中发现隐藏的模式、趋势和规律，以帮助用户做出更好的决策。
在数据挖掘的过程中，分类问题是一种常见的任务，其目标是将数据集中的实例划分到不同的类别或标签中。
为了解决分类问题，数据挖掘领域涌现出了许多方法和算法，本文将着重介绍几种常用的方法，并深度探讨它们的原理和应用。
1. 决策树算法决策树是一种常用的分类方法，其模型呈树状结构，每个内部节点表示一个属性上的测试，每个分支代表一个测试输出，而每个叶节点代表一种类别。
在构建决策树的过程中，通常采用信息增益或基尼指数等指标来选择最优的属性进行划分，直到所有的实例都被正确分类或者树的规模达到一定的限制为止。
决策树算法简单直观，易于理解和解释，因此在实际应用中得到了广泛的应用。
2. 支持向量机（SVM）支持向量机是一种二分类模型，其基本模型是定义在特征空间上的间隔最大的线性分类器。
在实际应用中，通过引入核函数，支持向量机可以处理非线性分类问题。
支持向量机的优点在于对小样本数据集有较好的泛化能力，适用于高维空间的数据分类。
然而，支持向量机对参数的选择和核函数的设计较为敏感，需要谨慎调参才能获得较好的分类效果。
3. 朴素贝叶斯算法朴素贝叶斯是一种基于贝叶斯定理和特征条件独立假设的分类方法。
在朴素贝叶斯算法中，首先根据训练数据估计各个类别的先验概率和特征的条件概率，然后利用贝叶斯定理求取后验概率，最终选择具有最大后验概率的类别作为分类结果。
朴素贝叶斯算法简单高效，对缺失数据不敏感，在处理文本分类等问题时表现出色。
4. K近邻算法K近邻算法是一种基本的分类和回归方法，其基本思想是如果一个样本在特征空间中的k个最相似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。
在K近邻算法中，需要事先确定k的取值和距离度量方式。
K近邻算法简单易实现，对异常值不敏感，适用于多类分类问题。
【精品PPT】数据挖掘--分类课件ppt
16:06
9
分类模型的评估
对于非平衡(unblanced)的数据集,以上指标并不能很好的 评估预测结果。
非平衡的数据集是指阳性数据在整个数据集中的比例很 小。比如，数据集包含10只爬行动物，990只爬行动物， 此时，是否预测正确爬行动物对准确率影响不大。
更平衡的评估标准包括马修斯相关性系数(Matthews correlation coefficient)和ROC曲线。
数据集有10只非爬行动物，其中8只被预测为非爬行动物，特 异度为8/10
精度(Precision):
TP/(TP+FP)
分类器预测了12只动物为爬行动物，其中10只确实是爬行动 物，精度为10/12
准确率(Accuracy): (TP+TN)/(TP+TN+FN+FP)
数据集包含23只动物，其中18只预测为正确的分类，准确率 为18/23
训练集应用于建立分类模型 测试集应用于评估分类模型
K折叠交叉验证(K-fold cross validation)：将初 始采样分割成K个子样本(S1，S2,...,Sk)，取K-1个 做训练集，另外一个做测试集。交叉验证重复K 次，每个子样本都作为测试集一次，平均K次的 结果，最终得到一个单一估测。
16:06
16
K-近邻分类算法
K-近邻分类算法（K Nearest Neighbors，简称KNN）通过 计算每个训练数据到待分类元组的距离，取和待分类元组 距离最近的K个训练数据，K个数据中哪个类别的训练数据 占多数，则待分类元组就属于哪个类别。
算法 4-2 K-近邻分类算法
输入： 训练数据T；近邻数目K；待分类的元组t。
什么是数据挖掘
什么是数据挖掘数据挖掘(Data Mining)，又称为数据库中的知识发现(Knowledge Discovery in Database, KDD)，就是从大量数据中获取有效的、新颖的、潜在有用的、最终可理解的模式的非平凡过程，简单的说，数据挖掘就是从大量数据中提取或“挖掘”知识。
并非所有的信息发现任务都被视为数据挖掘。
例如，使用数据库管理系统查找个别的记录，或通过因特网的搜索引擎查找特定的Web页面，则是信息检索（information retrieval）领域的任务。
虽然这些任务是重要的，可能涉及使用复杂的算法和数据结构，但是它们主要依赖传统的计算机科学技术和数据的明显特征来创建索引结构，从而有效地组织和检索信息。
尽管如此，数据挖掘技术也已用来增强信息检索系统的能力。
数据挖掘的起源为迎接前一节中的这些挑战，来自不同学科的研究者汇集到一起，开始着手开发可以处理不同数据类型的更有效的、可伸缩的工具。
这些工作建立在研究者先前使用的方法学和算法之上，在数据挖掘领域达到高潮。
特别地，数据挖掘利用了来自如下一些领域的思想：(1) 来自统计学的抽样、估计和假设检验，(2) 人工智能、模式识别和机器学习的搜索算法、建模技术和学习理论。
数据挖掘也迅速地接纳了来自其他领域的思想，这些领域包括最优化、进化计算、信息论、信号处理、可视化和信息检索。
一些其他领域也起到重要的支撑作用。
特别地，需要数据库系统提供有效的存储、索引和查询处理支持。
源于高性能（并行）计算的技术在处理海量数据集方面常常是重要的。
分布式技术也能帮助处理海量数据，并且当数据不能集中到一起处理时更是至关重要。
数据挖掘能做什么1)数据挖掘能做以下六种不同事情（分析方法）：·分类（Classification）·估值（Estimation）·预言（Prediction）·相关性分组或关联规则（Affinity grouping or association rules）·聚集（Clustering）·描述和可视化（Des cription and Visualization）·复杂数据类型挖掘(Text, Web ,图形图像，视频，音频等)2)数据挖掘分类以上六种数据挖掘的分析方法可以分为两类：直接数据挖掘；间接数据挖掘·直接数据挖掘目标是利用可用的数据建立一个模型，这个模型对剩余的数据，对一个特定的变量（可以理解成数据库中表的属性，即列）进行描述。
数据挖掘中分类方法简述
现: 经网 络主要 从智能计算的角度出发， 具
立的Ill. 达种分类方法的基本思想和方法是
对于一个给定的未知类别的数据 X ， 分别计算 它属于已 知类别Ci ,C2, C3, ---, Cm 的后验概
有快捷、容 错性强、 算法复杂等特点;基于 模
糊集、云模型的分类方 法主要是针对分类过
程中的不确定性 这些方法可以较好的处理分 类过程中的模糊性和随机性， 提高分类精度。
跃升到用户指定的粒度，
络 遗传算法、 粗糙集方法、 模糊集方法、 基
络输出与实际 之间的均方差最小， 类别 达到学 习的目 的。然后使 用训练完的神经网络模型
对未知类别进行分类 。
于云模型的分类。本文 将对数据挖掘中常用
的分类方法作一个概述。
(3)根据极 大判定 确定训练样本所 法， 属的 云， 完成数据离散 化; (4)f 吐 用第3 步离散化后的训 练样本进行
100 7
NO . 30
SCE NE
学 术 论 坛
左 TF CHNOLOCY INFOF MG 下 ION
数据挖掘 中分类方法简述
孙冠楠
(武汉大学遥感信息1 程学院 的分类方法作一个概述. 关键词 数据挖掘 分类 概述 中图分类号:T P274
武汉
430079)
分类挖掘的技术 也逐渐趋向成熟， 现了 较有效的分类算法。本 出 许多 文将对数据挖掘中常用 摘 要: 随着数据挖掘理论和技术的发展，
题的而提出的。粗糙集对不精确概念的描述
方法是通过上近似概念和下近似概念这两个
8 其他方法
除以上列举的方法之外， 还有其他的分类
精确概念来 表示. 一个概念(或 集合〕 的下近似
概念(或集合)指的是， 其下近似中的元素肯定 属干该概念， 一个概念(或集合)的上近似概念 (或集合)指的是， 其上近似中的元素可能属于
数据挖掘的方法分类
数据挖掘又称数据库中的知识发现，是目前人工智能和数据库领域研究的热点问题，所谓数据挖掘是指从数据库的大量数据中揭示出隐含的、先前未知的并有潜在价值的信息的非平凡过程利用数据挖掘进行数据分析常用的方法主要有分类、回归分析、聚类、关联规则、特征、变化和偏差分析、Web页挖掘等，它们分别从不同的角度对数据进行挖掘。
① 分类。
分类是找出数据库中一组数据对象的共同特点并按照分类模式将其划分为不同的类，其目的是通过分类模型，将数据库中的数据项映射到某个给定的类别。
它可以应用到客户的分类、客户的属性和特征分析、客户满意度分析、客户的购买趋势预测等，如一个汽车零售商将客户按照对汽车的喜好划分成不同的类，这样营销人员就可以将新型汽车的广告手册直接邮寄到有这种喜好的客户手中，从而大大增加了商业机会。
① 回归分析。
回归分析方法反映的是事务数据库中属性值在时间上的特征，产生一个将数据项映射到一个实值预测变量的函数，发现变量或属性间的依赖关系，其主要研究问题包括数据序列的趋势特征、数据序列的预测以及数据间的相关关系等。
它可以应用到市场营销的各个方面，如客户寻求、保持和预防客户流失活动、产品生命周期分析、销售趋势预测及有针对性的促销活动等。
① 聚类。
聚类分析是把一组数据按照相似性和差异性分为几个类别，其目的是使得属于同一类别的数据间的相似性尽可能大，不同类别中的数据间的相似性尽可能小。
它可以应用到客户群体的分类、客户背景分析、客户购买趋势预测、市场的细分等。
① 关联规则。
关联规则是描述数据库中数据项之间所存在的关系的规则，即根据一个事务中某些项的出现可导出另一些项在同一事务中也出现，即隐藏在数据间的关联或相互关系。
在客户关系管理中，通过对企业的客户数据库里的大量数据进行挖掘，可以从大量的记录中发现有趣的关联关系，找出影响市场营销效果的关键因素，为产品定位、定价与定制客户群，客户寻求、细分与保持，市场营销与推销，营销风险评估和诈骗预测等决策支持提供参考依据。
分类算法总结
分类算法数据挖掘中有很多领域，分类就是其中之一，什么是分类，分类就是把一些新得数据项映射到给定类别的中的某一个类别，比如说当我们发表一篇文章的时候，就可以自动的把这篇文章划分到某一个文章类别，一般的过程是根据样本数据利用一定的分类算法得到分类规则，新的数据过来就依据该规则进行类别的划分。
分类在数据挖掘中是一项非常重要的任务，有很多用途，比如说预测，即从历史的样本数据推算出未来数据的趋向，有一个比较著名的预测的例子就是大豆学习。
再比如说分析用户行为，我们常称之为受众分析，通过这种分类，我们可以得知某一商品的用户群，对销售来说有很大的帮助。
分类器的构造方法有统计方法，机器学习方法，神经网络方法等等。
常见的统计方法有knn 算法，基于事例的学习方法。
机器学习方法包括决策树法和归纳法，上面讲到的受众分析可以使用决策树方法来实现。
神经网络方法主要是bp算法，这个俺也不太了解。
文本分类，所谓的文本分类就是把文本进行归类，不同的文章根据文章的内容应该属于不同的类别，文本分类离不开分词，要将一个文本进行分类，首先需要对该文本进行分词，利用分词之后的的项向量作为计算因子，再使用一定的算法和样本中的词汇进行计算，从而可以得出正确的分类结果。
在这个例子中，我将使用庖丁分词器对文本进行分词。
目前看到的比较全面的分类算法,总结的还不错.2.4.1 主要分类方法介绍解决分类问题的方法很多[40-42] ，单一的分类方法主要包括：决策树、贝叶斯、人工神经网络、K-近邻、支持向量机和基于关联规则的分类等；另外还有用于组合单一分类方法的集成学习算法，如Bagging和Boosting等。
（1）决策树决策树是用于分类和预测的主要技术之一，决策树学习是以实例为基础的归纳学习算法，它着眼于从一组无次序、无规则的实例中推理出以决策树表示的分类规则。
构造决策树的目的是找出属性和类别间的关系，用它来预测将来未知类别的记录的类别。
它采用自顶向下的递归方式，在决策树的内部节点进行属性的比较，并根据不同属性值判断从该节点向下的分支，在决策树的叶节点得到结论。
数据挖掘技术的主要技术分类
数据挖掘技术的主要技术分类
数据挖掘技术的主要技术分类包括：
1.分类算法：根据样本特征将数据集分成不同的类别，并为新实例分配类别。
2.聚类算法：将数据集根据相似性或距离分成多个集群，并将相似的数据点分组在一起。
3.关联规则算法：寻找数据集中的关联规则，例如买了A产品的人也可能会买B产品。
4.回归分析：建立一个数学模型，用于预测两个或多个变量之间的关系。
5.异常检测：识别不典型或异常的数据点，这些点可能是错误或代表异常情况。
6.自然语言处理：将自然语言文本转换成结构化数据以进行挖掘和分析。
7.图像处理：将图像转换成结构化数据以进行挖掘和分析。
8.神经网络：模拟人脑神经元之间的相互作用，用于模式识别和分类。
9.进化算法：通过模拟进化过程优化解决复杂问题的最佳解决方案。
10.集成学习：将多个模型组合起来，以产生比单个模型更准确的预测结果。
生物医学数据挖掘-分类
例 ：P62 例4.5
计算学习样本集的熵：
Inf o( D)
9 14
log
2
(9) 14
5 14
log
2
(5) 14
0.940
计算特征属性的信息增益：
Infoage (D)
5 14
(
2 5
log 2
2 5
3 5
log 2
3) 5
4 14
(
4 4
log 2
4 40 4ຫໍສະໝຸດ log 20) 4
5 3 32 2
信息增益公式，P62 式4.10~12
类别Ci的熵
Info ( D)
m i 1
| Ci |D
| |
log
2
| Ci |D
| |
特征属性A的信息增益
InfoA (D)
v j 1
| Dj |D
| |
Inf
o(
D
j
)
Gain(A) Info(D) Info A (D)
18
二、分类的方法
❖ 决策树分类器
对数据敏感 表达知识的形式直观、易于理解 不同节点的选择，结果有差别 软件可实现繁复的计算（如信息增益）
25
二、分类的方法
❖ 基于统计的分类器（朴素贝叶斯分类器）
需满足某些条件，即朴素假设：属性独立 属性是分类型
计算条件概率，式4.14 属性是连续型
计算高斯密度函数，式4.15
26
二、分类的方法
15
❖ 决策树分类器
树结构 内部节点：属性 分支 叶结点：所属分类
❖ 决策树的生成过程
树的建构 树剪枝
二、分类的方法
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
p
i
p n n 其中，
i i
为S中的样本属于第i类 C i 的概率，n为S中样本的个数。
13
2 决策树算法
期望熵
属性A划分样本集S导致的期望熵E(S, A)为：
E ( S , A)
vValues ( A )
S E S S
v v
其中，Values(A)为属性A取值的集合
S S 为S中A取值为v的样本子集， v s S | A s v
要性、减少变量的数目提供参考。
7
二 决策树分类
1.4 构造
决策树的构造就是进行属性选择度量确定各个特征属性之间的拓扑结构。 它通常由两个步骤组成：
（1）构建决策树 开始时，所有的训练样本都在根节点；递归地通过选定的属性来划分样 本。 （2）树剪枝 许多分支反映的是训练数据中的噪声和孤立点，通过剪去最不可靠的分 支，提高树独立于测试数据正确分类的可靠性。
中
高 中 中
否
是 否 否
优
良 优 优
买
买 不买 买
22
2 决策树算法
计 数 64 64 128 60 64 64 64 年龄 青 青 中 老 老 老 中 收入 高 高 高 中 低 低 低 学生 否 否 否 否 是 是 是 信誉 良 优 良 良 良 优 优 归类：买计算机？ 不买 不买 买 买 买 不买 买
分类
2011-12-3 1
主要内容
分类问题综述 决策树分类 基本概念 决策树算法 小结 贝叶斯分类
2
一 分类问题综述
1 定义
分类就是通过分析训练集中的数据，为每个类别建立分类模型；然后用 这个分类模型对数据库中的其他记录进行分类。
分类模型的输入集是一组记录集合和几种类别的标记，这个输入集又称 为示例数据或训练集。
18
计数
64 64 128 60 64 64 64 128 64 132
年龄
青 青 中 老 老 老 中 青 青 老
收入
高 高 高 中 低 低 低 中 低 中
学生
否 否 否 否 是 是 是 否 是 是
信誉
良 优 良 良 良 优 优 良 良 良
归类：买计算机？
不买 不买 买 买 买 不买 买 不买 买 买
15
例子：
属性1 A A A A A B B B B C C C C C
训练例子的简单平面数据库
数据库T： 属性2 70 90 85 95 70 90 78 65 75 80 70 80 80 96 属性3 真 真 假 假 假 真 假 真 假 真 真 假 假 假 属性4 类1 类2 类2 类2 类1 类1 类1 类1 类1 类2 类2 类1 类1 类1
16
2 决策树算法
其中：9个样本属于类1，5个样本属于类2，因此有：
E (T )
9 9 5 5 log 2 log 2 0.940 14 14 14 14
根据属性1把初始样本集分成3个子集，得出结果：
5 2 2 3 3 4 4 4 E ( x1 , T ) log 2 log 2 log 2 0 14 5 5 5 5 14 4 4
注:测试属性集的组成以及测试属性的先后顺序对决策树的学习具有举足 轻重的影响。
10
2 决策树算法
2.1.3 例子
人员 1 2 3 4 5 6 眼睛颜色 黑色 蓝色 灰色 蓝色 灰色 黑色 头发颜 色 黑色 金色 金色 红色 红色 金色 所属人 种 黄种人 白种人 白种人 白种人 白种人 混血
眼睛颜色 黑色 蓝色 [2，4，8] 灰色 [3，5，7]
64 12 8 64 13 2 64 32 32
老
中 青 青 老 青 中 中
低
低 中 低 中 中 中 高
是
是 否 是 是 是 否 是
优
优 良 良 良 优 优 良
不买
买 不买 买 买 买 买 买
21
2 决策树算法
计 数 年龄 收入 学生 信誉 归类：买计算机？
第2-1步计算年龄的熵
年龄共分三个组： 青年、中年、老年 青年买与不买比例为128/256 S1(买)=128 S2（不买）= 256 S=S1+S2=384 P1=128/384 P2=256/384 I(S1,S2)=I(128,256) =-P1Log2P1-P2Log2P2 =-(P1Log2P1+P2Log2P2) =0.9183
v
E S v 为将 S v 中的样本划分为C个类的信息熵
S
v
S
为 S v 和S中得样本个数之比
14
2 决策树算法
信息增益
属性A划分样本集S的信息增益为：
Gain(S , A) E (S ) E (S , A)
其中, E(S)为划分样本集S为c个类的熵； E(S, A)为属性A划分样本集S导致的期望熵。
1.2决策树的表示 基本组成部分：决策结点、分支和叶子。
青 学生？ 否 不买 是 中 买 优 不买 年龄？ 老
信誉？ 良 买
买
6
二 决策树分类
1.3 决策树的优点
（1）推理过程容易理解，决策推理过程可以表示成If -Then形式； （2）推理过程完全依赖于属性变量的取值特点； （3）可自动忽略目标变量没有贡献的属性变量，也为判断属性 变量的重
[1，6]
7
8
灰色
蓝色
黑色
黑色
混血
混血
不属于同一类，非叶结点
11
2 决策树算法
眼睛颜色
黑色
头发颜色
蓝色 头发颜色
灰色 头发颜色
黑色
金色
金色 红色
黑色
金色
黑色 红色
混血[7]
黄种人[1] 混血[6] 白种人[2]
白种人[4] 混血[8]
白种人[3] 白种人[5]
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
12
2 决策树算法
2.2 ID3算法
8
2 决策树算法
2.1 CLS算法
CLS（概念学习系统）算法是早期的决策树学习算法。它是许多决策树 学习算法的基础。 2.1.1 基本思想
从一棵空决策树开始，选择某一属性（分类属性）作为测试属性。该测 试属性对应决策树中的决策结点。根据该属性的值的不同，可将训练样本分 成相应的子集，如果该子集为空，或该子集中的样本属于同一个类，则该子 集为叶结点，否则该子集对应于决策树的内部结点，即测试结点，需要选择 一个新的分类属性对该子集进行划分，直到所有的子集都为空或者属于同一 类。
第1步计算决策属性的熵
决策属性“买计算机？”。该属性分 两类：买/不买 S1(买)=641 S2（不买）= 383 S=S1+S2=1024 P1=641/1024=0.6260 P2=383/1024=0.3740 I(S1,S2)=I(641,383) =-P1Log2P1-P2Log2P2 =-(P1Log2P1+P2Log2P2) =0.9537
4
一 分类问题综述
3 一般解决方法
分类问题一般是用一种学习算法确定分类模型，该模型可以很好地拟合 输入数据中类标号和属性集之间的联系。学习算法得到的模型不仅要很好拟 合输入数据，还要能够正确地预测未知样本的类标号。因此，训练算法的主 要目标就是要建立能够准确地预测未知样本类标号的模型。
通过以上描述，可以看出解决分类问题一般包括两个步骤： （1）模型构建（归纳） 通过对训练集合的归纳，建立分类模型。
9
2 决策树算法
2.1.2 决策树的构建
（1） 生成一颗空决策树和一张训练样本属性集; （2） 若训练样本集T 中所有的样本都属于同一类,则生成结点T , 并终止 学习算法;否则转（3）， （3） 根据某种策略从训练样本属性表中选择属性A 作为测试属性, 生成 测试结点A （4 ）若A的取值为v1,v2,…,vm, 则根据A 的取值的不同,将T 划分成 m个 子集T1,T2,…,Tm; （5） 从训练样本属性表中删除属性A; （6） 转步骤（2）, 对每个子集递归调用CLS;
2.2.3 ID3 决策树建立算法
（1） 决定分类属性； （2） 对目前的数据表，建立一个节点N （3） 如果数据库中的数据都属于同一个类，N就是树叶，在树叶上标出 所属的类 （4) 如果数据表中没有其他属性可以考虑，则N也是树叶，按照少数服从 多数的原则在树叶上标出所属类别 (5) 否则，根据平均信息期望值E或GAIN值选出一个最佳属性作为节点N 的测试属性 (6）节点属性选定后，对于该属性中的每个值： 从N生成一个分支，并将数据表中与该分支有关的数据收集形成分支节 点的数据表，在表中删除节点属性那一栏，如果分支数据表非空，则运用以 上算法从该节点建立子树。
64
32 32 63 1
青
中 中 老 老
中
中 高 中 中
是
否 是 否 否
优
优 良 优 优
买
买 买 不买 买
19
2 决策树算法
计 数 64 64 128 60 64 64 64 128 64 132 64 32 32 63 1 年龄 青 青 中 老 老 老 中 青 青 老 青 中 中 老 老 收入 高 高 高 中 低 低 低 中 低 中 中 中 高 中 中 学生 否 否 否 否 是 是 是 否 是 是 是 否 是 否 否 信誉 良 优 良 良 良 优 优 良 良 良 优 优 良 优 优 归类：买计算机？ 不买 不买 买 买 买 不买 买 不买 买 买 买 买 买 不买 买
P1=256/256 P2=0/256
I(S1,S2)=I(256，0) =-P1Log2P1-P2Log2P2 =-(P1Log2P1+P2Log2P2) =0