关联规则挖掘算法的研究

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数据挖掘技术中基于关联规则算法的研究

数据挖掘技术中基于关联规则算法的研究

数据挖掘技术中基于关联规则算法的研究摘要数据挖掘的主要目的在于能够从大型的数据库中挖掘出对用户有价值的信息,以便为决策者地决策提供有用的数据依据本文对数据挖掘技术的概念和内容做出了描述,同时也对基于关联规则的数据挖掘技术进行比较全面的概括和分析,并提出解决相应问题的基于关联规则挖掘算法。

关键词数据挖掘;关联规则;算法中图分类号tp392 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2011)45-0223-031 概述1.1课题的研究背景现代计算机科学技术发展的历史,同时也是数据和信息加工手段不断更新和改善的历史。

随着计算机硬件和软件不断的发展,尤其是数据库技术与应用的广泛推广,摆在人们面前的问题出现了,这些急剧膨胀的信息数据,如何有效利用这一丰富数据海洋的宝藏为人类服务,也已成为广大信息技术工作者所重点关注的焦点之一。

传统的收集数据技术可以在一定程度上对收集来的数据信息进行统计分析,能够获得一定的数据价值,这种传统的收集数据技术具有一定的效果,但当这种方法在面对海量的数据并从中进行数据分析时,却没有一个比较好的解决方案。

无论是数据的统计、数据的查询、数据的报表等这些传统的数据处理方式都是对收集来的数据简单的进行处理,而不能对这些数据内部所隐含的价值信息进行有效的提取和分析。

在这些大量数据的背后隐藏了很多具有决策意义的信息,如何得到这些能够为我们提供决策依据的数据依据已经成为当前的一个热点的研究方向。

1.2研究目的和意义数据挖掘技术是面向应用型的。

目前,在很多重要的领域,数据挖掘都可以发挥积极促进的作用,尤其是在如保险、交通、零售、银行、电信等商业应用领域。

数据挖掘能够帮助用户解决许多典型的商业性的问题,其中包括:数据库营销、客户群体划分、背景分析、交叉销售等市场分析行为,以及客户流失性分析、客户信用评分、欺诈发现等等。

数据挖掘技术已经广泛的在企业市场的营销中得到了应用,它以市场营销学的市场细分原理为基础,通过对涉及到消费者消费行为的信息进行收集、加工和处理,得出结论以确定目标消费者地兴趣、消费倾向、习惯以及消费需求,从而能够推出目标消费者下一步的消费方向,然后以得出来的结论为基础,对目标消费者和消费群体进行定向的营销,这与传统的盲目营销的方式相比,可以在很大程度上节省因营销而产生的开支,能够提高营销的成功率,从而可以为企业带来更大的利润,也能够帮助企业树立起好的口碑。

《数据挖掘中关联规则算法研究》范文

《数据挖掘中关联规则算法研究》范文

《数据挖掘中关联规则算法研究》篇一一、引言随着信息技术和大数据时代的飞速发展,数据挖掘技术逐渐成为各个领域研究的重要课题。

关联规则算法作为数据挖掘的核心技术之一,能够从大量数据中提取出有价值的信息和知识。

本文将深入探讨数据挖掘中关联规则算法的研究现状、常用算法及其应用领域。

二、关联规则算法概述关联规则算法是一种在大规模数据集中寻找项集之间有趣关系的技术。

其主要目标是发现数据集中项集之间的关联性或因果结构,从而帮助人们更好地理解和利用数据。

关联规则算法通常用于购物篮分析、用户行为分析、生物信息学等领域。

三、常用关联规则算法1. Apriori算法:Apriori算法是一种经典的关联规则挖掘算法,其核心思想是通过寻找频繁项集来生成关联规则。

Apriori算法通过不断迭代,逐步找出满足最小支持度和最小置信度的规则。

2. FP-Growth算法:FP-Growth算法是一种改进的关联规则挖掘算法,它通过构建频繁模式树(FP-Tree)来发现数据集中的频繁项集和关联规则。

与Apriori算法相比,FP-Growth算法具有更高的效率。

3. Eclat算法:Eclat算法也是一种常用的关联规则挖掘算法,其基本思想是将数据库分割成若干个不相交的子集,然后对每个子集进行局部搜索,最后将局部搜索结果合并得到全局的关联规则。

四、关联规则算法的应用领域1. 购物篮分析:通过分析顾客的购物行为,发现商品之间的关联关系,从而帮助商家制定更有效的营销策略。

2. 用户行为分析:在互联网领域,通过分析用户的浏览、点击等行为数据,发现用户兴趣之间的关联关系,为个性化推荐等应用提供支持。

3. 生物信息学:在生物信息学领域,关联规则算法可以用于分析基因、蛋白质等生物分子之间的相互作用关系,从而揭示生物系统的复杂网络结构。

五、研究现状与展望目前,关联规则算法已经广泛应用于各个领域,并取得了显著的成果。

然而,随着数据规模的日益增大和复杂性的提高,传统的关联规则算法面临着诸多挑战。

关联规则挖掘Apriori算法的研究

关联规则挖掘Apriori算法的研究

t mp o e g rtm smo ee iin h nt eta iin lag rt ms hei r v d a oih i r f ce tt a h r dt a lo h . l o i
关键 词 : 数据挖 掘 ; 频繁 项集 ; pi i 法; A r r算 0 关联 规则
( 肥 工业 大学南 区 , 肥 200 合 合 3 0 9)
S u h r src Hee ie st fTe h oo y, f i2 0 0 Chn o t en Ditit fiUn v ri o c n lg Hee 3 0 9, ia I y
摘要 :关联 规 则反映 了大量 数据 中项 集之 间的相 互依存 性和 关联 性 。A r r算法是 关联规 则挖 掘 中的 经典 算法 。本 丈在对 A r r算 法分析 pi i o pi i o
基于规则 中处理 变量 的类型 ,关联规则可 以分为布尔型和数值 数据挖掘( a nn ) D t Miig 是一门新兴起的交 叉学科 , a 是从 大量数 型。布尔型考虑的是项集的存在与否, 而数值 型则是量化的关联。 据 中获 取 有 效 的 、 颖 的、 在 有 用 的 、 终 可 理 解 的模 式 的 非 平 凡 新 潜 最 2 A r r挖 掘 算 法 的 改进 与 实 现 pi i o 21算 法 的 改 进 . 过程。关联规则挖掘试图从一组给定的数据项 以及事务数据库 ( 每 个事 务 是 一个 数 据 项 的集 合 ) , 中 筛选 出数 据 项 集 在事 务 数 据 库 中 出 在 扫 描 数据 库 的过 程 中 , 些 项 目或 事务 是 不 必 多 次扫 描 的 , 有 如 现 的频 度 关 系l l 规 则 挖 掘过 程 主 要 包 含 两 个 阶段 : 一 阶段 必 须 果能 避 免 这 些 不 必要 的扫 描 , 可 以提 高 A r r 算法 的效 率 笔者 l 。联 第 则 pi i o 。 先从资料集合 中找 出所有的高频项 目组( rq ettm e )第二阶 认 为在每次生成候选项集之后 , Feu n I st , e s 删除其中没有用 的项集 , 以大大减 可 段 再 由这 些高 频 项 目组 中产 生 关联 规则 ( soi i ue ) 经 典 少下一步接连生成 的项集数量 , A sc t nR ls。最 ao 从而减少数据库扫描次数, 节省算法 的关联 规则挖掘算法是 A r r 法[ 该 算法 的主 要思想是 采用逐 过程所需 的存储空间, pi 算 2 o 1 , 减少运算 时间。可 以根据 A r r pi i以下的一个 o 层迭 代 的 方 法通 过 低 维 频 繁项 集 得 到 高 维频 繁 项 集 ,本 文将 着 重 探 性质对算法进行改进。 讨 这个 算 法 。 改进 的算法如下: 1 关联 规 则 与 Apir算 法 r i o 输入 : 事务数据库 D, 最小支持度 m nu ; isp 输出 : 频繁项集 L 11关联 规 则 描 述 . ( )l f 1C =全体项l ( ) rle 2 f a ∈C1 oS C - e dfr o l ( 】<;n d o 关联规则是如下形 式的逻辑蕴涵 : — A B,其中 A, B是项集 , A∈ IB∈IAnB 中。一 般 用 两 个参 数 描 述 关 联 规则 的属 性 。 , , = ( ) r l ∈D d 3f a o lt 0 ( ) 信度( 1可 置信 度 )of ecf C ni n e} d 3 . ( c= u sttC ) 4) s b e( , 1 : t ( ) 持 度 (u pr) 2支 S pot ( ) r l ∈c d ( )Sc ut I n r 5f a o lc t 0SC = ( ) . D edf T o 12关联 规 则 的 种 类 . , 每 个项 建 立 相 应 的 TD 列 表 / 为 I

关联规则挖掘算法的研究与应用

关联规则挖掘算法的研究与应用

关联规则挖掘算法的研究与应用引言:关联规则挖掘算法作为数据挖掘领域的重要工具之一,在商业、医疗等领域有着广泛的应用。

通过挖掘数据集中的关联规则,可以发现数据之间的潜在关联关系,为决策提供支持与指导。

本文将对关联规则挖掘算法的研究和应用进行探讨,并分析其在实际问题中的应用效果。

一、关联规则挖掘算法的基本原理关联规则挖掘算法是通过寻找数据集中的频繁项集和关联规则来揭示数据之间的相关性。

算法的基本原理包括:支持度和置信度的计算、频繁项集的挖掘和关联规则的生成。

1. 支持度和置信度的计算:支持度表示一个项集在整个数据集中出现的频率,而置信度表示一个关联规则的可信度。

通过计算支持度和置信度,可以筛选出具有一定频率和可信度的项集和关联规则。

2. 频繁项集的挖掘:频繁项集是指在数据集中出现频率达到预定义阈值的项集。

挖掘频繁项集的常用算法有Apriori算法、FP-growth算法等。

Apriori算法是一种基于逐层搜索的算法,在每一层中利用候选项集生成频繁项集。

而FP-growth算法是一种基于树结构的算法,通过构建FP树和挖掘频繁模式来实现。

3. 关联规则的生成:在挖掘到频繁项集之后,可以利用这些频繁项集生成关联规则。

关联规则的生成常采用Apriori原理,即从频繁项集中根据最小置信度阈值生成关联规则。

二、关联规则挖掘算法的研究进展随着数据挖掘技术的发展,关联规则挖掘算法也得到了不断的改进与扩展。

研究者们提出了许多新的算法和改进方法,以提高关联规则的挖掘效果。

1. 改进的关联规则挖掘算法:针对传统算法在挖掘大规模数据时效率低下的问题,研究者们提出了一些改进的算法。

例如,有基于GPU加速的算法、并行化的算法以及基于增量挖掘的算法等。

这些算法通过利用硬件加速和并行计算技术,可以大幅提升挖掘速度。

2. 多维度关联规则挖掘:除了在单一维度上挖掘关联规则,研究者们还尝试在多维度上进行关联规则的挖掘。

多维关联规则挖掘算法可以同时挖掘多个维度中的关联规则,从而发现更加丰富和准确的关联关系。

数据挖掘中的关联规则算法

数据挖掘中的关联规则算法

数据挖掘中的关联规则算法数据挖掘是伴随着信息技术的不断发展而产生的一种新的工具和方法。

它可以从大量的数据中挖掘出有用的信息,并为实际决策提供帮助。

关联规则算法是其中的一种重要方法,它可以找到项集之间的关系,并预测未来的行为或者趋势。

接下来,我们将对关联规则算法进行详细的介绍。

一、关联规则算法的定义关联规则算法是在数据挖掘中使用频率最广泛的算法之一。

其基本思想是通过寻找数据之间的关联,提取出频繁出现的项集以及项集之间的关系。

在实际应用中,关联规则算法可以广泛应用于市场营销、电子商务、人口统计学等领域。

它可以帮助用户挖掘到有用的信息,理清数据之间的关系,从而做出更明智的决策。

二、关联规则算法的原理关联规则算法有两个基本参数:支持度和置信度。

支持度是指指定的项集在总事务中出现的频率。

置信度则是指在满足条件A的前提下,出现B的概率。

关联规则算法通过计算这两个参数来判断各个项集之间的关系。

举个例子:假设我们想要了解一个超市的销售情况。

我们首先需要确定项集,比如说可乐和糖果在同一笔订单出现的概率。

如果我们设定支持度为50%,即一笔订单至少含有一种可乐和一种糖果,那么我们就可以通过统计数据得到可乐和糖果同时出现的频率。

如果这个频率高于50%,那么我们就可以得出这两个项集之间存在关联规则。

三、关联规则算法的应用关联规则算法可以应用于很多领域,如市场营销、电子商务、人口统计学等。

在市场营销方面,关联规则算法可以帮助企业挖掘到产品之间的关联性,从而了解顾客的需求和偏好,并制定相应的定价策略。

在电子商务中,关联规则算法可以根据用户购买历史记录来推荐相似的产品,提高用户的购买率。

在人口统计学方面,关联规则算法可以帮助政府了解不同人群之间的联系,从而制定更为精准的政策。

四、关联规则算法的优缺点优点:关联规则算法具有较高的算法效率,可以处理大规模数据。

其结果易于理解,可以呈现给用户。

同时,关联规则算法可以挖掘出隐藏在数据中的规律性,帮助用户发现新的信息。

基于关联规则数据挖掘算法的研究共3篇

基于关联规则数据挖掘算法的研究共3篇

基于关联规则数据挖掘算法的研究共3篇基于关联规则数据挖掘算法的研究1基于关联规则数据挖掘算法的研究随着信息时代的快速发展和数据储存技术的不断提升,数据挖掘变得越来越重要。

它能够从大量的数据中找到内在的模式和规律,有助于人们更好地理解数据背后的本质。

关联规则是数据挖掘中最常用的方法之一,它能够发现数据集中项之间的关系,即根据一些已知的事件或属性,推断出一些新的事件或属性。

本文将着重讲述基于关联规则数据挖掘算法的研究。

一、基本概念关联规则是数据挖掘中研究项之间关联关系的方法,它描述了一种频繁出现的事物之间的关系。

举个例子,如果超市销售数据中每位购买了尿布的顾客都会购买啤酒,那么这两个项(尿布和啤酒)之间就存在关联关系。

关联规则有两个部分:前项和后项。

前项是指已知的、出现频率高的事件或属性,后项是根据前项推断出的可能相关的事件或属性。

关联规则还包括支持度和置信度两个指标。

支持度是指所有包含前项和后项的交易占总交易数的比例,而置信度是指含有前项和后项同时出现的交易占包含前项的交易的比例。

二、关联规则算法1、Apriori算法Apriori算法是发现频繁项集的一种方法。

它的工作流程是先从单项集开始,不断推算出更高维度的项集,再检查每个项集的支持度。

如果支持度高于预设的最小值,那么这个项集就被认为是频繁项集。

Apriori算法的优点是简单高效,但是它的缺点是在大规模数据中存在较高的时间和空间复杂度。

2、FP-Growth算法FP-Growth算法同样用于发现频繁项集,它的工作流程是构建一棵FP树,然后根据FP树的特性,进行递归寻找频繁项集。

相比Apriori算法,FP-Growth的优势在于减少了I/O开销,适应于分布式环境。

三、应用实例关联规则算法在现实中的应用十分广泛。

比如,在电子商务平台中,我们可以根据用户购买历史,对商品进行关联分析,根据用户购买A商品的同时购买B商品的规律,来推荐B商品给用户。

在医学领域,我们可以根据患者的病历和病情,进行关联挖掘,找到不同病例之间的共同点,为医生提供辅助诊断。

关联规则算法研究及其在中医药数据挖掘中的应用的开题报告

关联规则算法研究及其在中医药数据挖掘中的应用的开题报告

关联规则算法研究及其在中医药数据挖掘中的应用的开题报告一、选题背景及意义:随着信息技术的不断发展,数据的规模和复杂程度越来越大,分析挖掘有用信息变得越来越重要。

关联规则算法是数据挖掘领域中的一种重要方法,其目的是在大规模数据中发现事物之间的关系。

而在中医药领域中,也存在着大量的数据需要挖掘和分析,例如中药方剂的配方和功效、中药材的组成和功效等。

因此,运用关联规则算法来挖掘中医药数据,可以为中医药领域的研究和应用提供有力支持和指导。

二、研究内容和目标:本文将主要研究关联规则算法及其在中医药数据挖掘中的应用。

具体来说,研究内容包括以下几个方面:1. 关联规则算法原理分析:研究关联规则算法的基本原理、历史发展与发展趋势,总结关联规则算法在数据挖掘中的特点和优缺点。

2. 关联规则算法在中医药数据挖掘中的应用:选取中医药领域中的具体问题,如中药材的组成和功效、中药方剂的配方和功效等,运用关联规则算法进行挖掘和分析,并进行实验验证和结果分析。

3. 研究关联规则算法在中医药数据挖掘中的优化与改进:探讨如何优化关联规则算法以提高其在中医药数据挖掘中的适用性和效率,比如结合领域知识进行数据预处理和特征选择等。

本文的研究目标是运用关联规则算法来挖掘中医药数据,找到其中的规律和关系,为中医药领域的研究和应用提供参考。

三、研究方法:本文主要采用以下研究方法:1. 文献综述法:收集和分析关联规则算法及其在数据挖掘中的经典文献和中医药领域相关文献,总结和归纳相关知识。

2. 实证研究法:选取中医药领域的具体问题,如中药材的组成和功效、中药方剂的配方和功效等,收集和整理相关数据并进行预处理,然后运用关联规则算法进行挖掘和分析,最后对结果进行验证和分析。

3. 理论分析法:对关联规则算法及其在中医药数据挖掘中的应用进行理论分析,探讨如何优化和改进算法以提高挖掘效率和准确率。

四、研究步骤:本文的研究步骤如下:1. 对关联规则算法进行文献综述和理论分析,了解其原理和优缺点。

关联规则挖掘方法的研究及应用

关联规则挖掘方法的研究及应用

关联规则挖掘方法的研究及应用一、本文概述本文旨在深入研究关联规则挖掘方法,探索其在不同领域的应用价值。

关联规则挖掘是一种数据挖掘技术,旨在从大型数据集中发现项之间的有趣关系,如购物篮分析中经常一起购买的商品组合。

本文首先将对关联规则挖掘的基本概念、原理和方法进行详细的介绍和梳理,为后续的应用研究提供理论基础。

接着,本文将重点探讨关联规则挖掘在多个领域的应用。

这些领域包括但不限于零售业、电子商务、医疗保健、社交网络分析等。

在这些领域中,关联规则挖掘可以帮助我们理解客户行为、优化产品组合、预测疾病趋势、分析社交网络结构等,具有重要的实际应用价值。

本文还将对关联规则挖掘方法的优化和改进进行探讨。

尽管关联规则挖掘已经取得了一些重要的成果,但在处理大规模、高维度、复杂数据集时,仍然存在一些挑战。

因此,我们需要不断探索新的算法和技术,以提高关联规则挖掘的效率和准确性。

本文将总结关联规则挖掘方法的研究现状和未来发展趋势,为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。

通过本文的研究,我们希望能够为关联规则挖掘的应用提供更多的思路和方法,推动其在更多领域发挥更大的作用。

二、关联规则挖掘方法理论基础关联规则挖掘是数据挖掘领域中的一种重要技术,它主要用于发现数据集中项之间的有趣关系。

这些关系通常表现为形如“如果购买了A,则很可能也会购买B”的关联规则。

关联规则挖掘方法理论基础主要涉及到频繁项集和关联规则的产生,以及它们之间的度量指标——支持度和置信度。

我们需要明确什么是频繁项集。

在给定的事务数据库中,如果某个项集出现的频率高于用户设定的最小支持度阈值,那么这个项集就被称为频繁项集。

最小支持度阈值是用户根据实际需求设定的一个参数,它决定了项集被认为是“频繁”的最低标准。

在确定了频繁项集之后,我们可以进一步生成关联规则。

关联规则是一种形如“A -> B”的蕴含关系,其中A和B都是项集。

一个关联规则是否成立,取决于它的支持度和置信度是否满足用户设定的阈值。

数据挖掘中的关联规则算法性能评估与优化策略研究

数据挖掘中的关联规则算法性能评估与优化策略研究

数据挖掘中的关联规则算法性能评估与优化策略研究概述:数据挖掘是从大量的数据中发现隐藏知识和有价值的模式的过程。

关联规则算法是数据挖掘中的一个重要工具,用于发现数据集中项与项之间的关联关系。

然而,在面对大规模数据集时,关联规则算法的性能可能会受到影响,这就需要对关联规则算法的性能进行评估并寻找优化策略。

1. 关联规则算法性能评估的指标在评估关联规则算法性能时,常用的指标包括支持度、置信度和提升度。

支持度衡量了一个规则出现的频率,置信度衡量了规则的可靠性,而提升度衡量了一个项出现在规则中的概率相对于其独立出现的概率的增长程度。

2. 关联规则算法性能评估方法为了评估关联规则算法的性能,可以通过以下方法进行:2.1 数据集的分割:将数据集分割成训练集和测试集,用训练集训练模型,并在测试集上评估算法的性能。

2.2 交叉验证:将数据集分成k个大小相等的子集,每次选择其中一个子集作为测试集,剩余的子集作为训练集,重复k次,最后将评估结果取平均值。

2.3 ROC曲线:绘制真正例率(TPR)与假正例率(FPR)的曲线,通过曲线下面积(AUC)来衡量算法的性能。

3. 关联规则算法性能优化策略为了优化关联规则算法的性能,可以考虑以下策略:3.1 大规模数据处理:针对大规模数据集,可以采用分布式计算框架,例如Spark和Hadoop,来加快处理速度。

3.2 频繁项集挖掘算法:利用频繁项集挖掘算法(例如Apriori算法和FP-growth算法),可以减少搜索空间,从而提高算法的效率。

3.3 前缀树结构:采用前缀树结构(Trie树)可以大幅度减小候选集的规模,从而提高算法的效率。

3.4 垃圾规则过滤:通过设置阈值来过滤掉不感兴趣的规则,从而减少规则数量和计算量。

3.5 并行处理:使用并行计算的方法来加速关联规则算法的运算速度,例如多线程或GPU并行计算。

4. 实验和结果分析通过以上方法和策略,我们进行了一系列实验来评估和优化关联规则算法的性能。

《2024年融合注意力机制的关联规则算法研究及应用》范文

《2024年融合注意力机制的关联规则算法研究及应用》范文

《融合注意力机制的关联规则算法研究及应用》篇一一、引言在大数据时代,如何从海量数据中挖掘出有价值的信息成为了一个重要的研究课题。

关联规则算法作为一种经典的数据挖掘方法,被广泛应用于各种领域。

然而,传统的关联规则算法在处理大规模数据时存在计算复杂度高、准确性不足等问题。

近年来,随着深度学习技术的发展,注意力机制被引入到关联规则算法中,有效地提高了算法的准确性和效率。

本文旨在研究融合注意力机制的关联规则算法,并探讨其在实际应用中的效果。

二、融合注意力机制的关联规则算法研究2.1 注意力机制简介注意力机制是一种模拟人类视觉注意力的思想,通过对重要信息给予更多关注来提高模型的性能。

在深度学习中,注意力机制被广泛应用于各种任务中,如图像识别、自然语言处理等。

在关联规则算法中引入注意力机制,可以使得算法在处理数据时更加关注重要的项集和规则。

2.2 融合注意力机制的关联规则算法融合注意力机制的关联规则算法主要包括两个部分:一是将注意力机制与传统的关联规则算法相结合,二是通过训练模型来学习项集和规则的重要性。

具体而言,该算法首先构建一个包含项集和规则的神经网络模型,然后利用注意力机制来分配不同项集和规则的权重。

在训练过程中,模型通过学习数据中的模式和规律来优化权重分配,从而提高算法的准确性和效率。

三、实验与分析为了验证融合注意力机制的关联规则算法的有效性,我们进行了多组实验。

实验数据集包括超市购物数据、电子商务数据等。

实验结果表明,融合注意力机制的关联规则算法在处理大规模数据时具有更高的准确性和效率。

具体而言,该算法能够更好地发现重要的项集和规则,并减少计算复杂度。

此外,我们还对不同参数设置下的算法性能进行了分析,以确定最佳参数组合。

四、应用及展望融合注意力机制的关联规则算法具有广泛的应用前景。

例如,在电子商务领域,该算法可以用于分析用户购物行为、推荐商品等;在物流领域,该算法可以用于优化物流路径、提高运输效率等。

关联规则挖掘的经典算法与应用

关联规则挖掘的经典算法与应用

关联规则挖掘的经典算法与应用关联规则挖掘是数据挖掘领域的重要技术之一,它能够从大规模数据集中发现出现频率较高的项集,并进一步挖掘出这些项集之间的关联规则。

通过挖掘关联规则,我们可以发现项集之间的隐藏规律,帮助人们做出更明智的决策。

本文将介绍关联规则挖掘的经典算法,包括Apriori算法和FP-growth算法,并探讨其在实际应用中的应用场景和效果。

一、Apriori算法Apriori算法是关联规则挖掘中最具代表性的算法之一。

它的核心思想是通过迭代的方式逐步发现频繁项集和关联规则。

Apriori算法的步骤如下:1. 初始化,生成所有频繁1项集;2. 迭代生成候选项集,并通过剪枝策略去除不满足最小支持度要求的候选项集;3. 重复步骤2直到无法生成新的候选项集;4. 根据频繁项集生成关联规则,并通过最小置信度要求进行筛选。

Apriori算法的优点是简单易懂,容易实现。

然而,由于其需要多次迭代和大量的候选项集生成操作,对于规模较大的数据集来说,效率较低。

二、FP-growth算法为了克服Apriori算法的低效问题,FP-growth算法应运而生。

FP-growth算法采用了FP树(Frequent Pattern tree)的数据结构来高效地挖掘频繁项集和关联规则,其主要步骤如下:1. 构建FP树,首先对事务数据库中的项进行统计排序,然后基于排序后的项构建FP树;2. 通过FP树的挖掘路径,得到频繁项集;3. 基于频繁项集生成关联规则,并通过最小置信度要求进行筛选。

FP-growth算法的优点是减少了候选项集的生成过程,大大提高了算法的效率。

同时,由于使用了FP树的结构,它也减少了算法所需占用的内存空间。

三、关联规则挖掘的应用场景关联规则挖掘在各个领域都有广泛的应用,下面我将介绍几个典型的应用场景。

1. 零售市场分析:通过挖掘购物篮中的关联规则,可以发现商品之间的关联性,帮助零售商制定促销策略,提高销售额。

面向审计领域的关联规则技术研究与应用

面向审计领域的关联规则技术研究与应用

面向审计领域的关联规则技术研究与应用引言:随着信息技术的迅速发展,企业面临着越来越复杂的经营环境和庞大的数据量。

对于审计工作来说,如何高效地发现异常和风险,成为了一项重要的挑战。

关联规则技术作为一种数据挖掘方法,已经在审计领域得到了广泛的应用。

本文将介绍关联规则技术在审计领域的研究进展和应用案例,并探讨其未来的发展方向。

一、关联规则技术概述关联规则技术是一种可以从大规模数据集中挖掘出有意义的规则或模式的方法。

它通过发现项集之间的关联性,帮助用户了解数据中的关联关系,并根据这些关联关系进行决策。

关联规则由两个部分组成,即前项和后项,表示一种事物之间的关系。

例如,"如果购买了牛奶,那么也会购买面包"就是一个关联规则。

关联规则技术可以帮助审计人员快速发现数据中的关联关系,从而提供决策支持。

二、关联规则技术在审计领域的研究进展1. 数据预处理:在应用关联规则技术之前,需要对数据进行预处理,包括数据清洗、数据集成和数据转换等。

这些预处理步骤可以帮助提高关联规则挖掘的准确性和效率。

2. 关联规则挖掘算法:关联规则挖掘算法是关联规则技术的核心。

目前常用的算法包括Apriori算法、FP-Growth算法和Eclat算法等。

这些算法能够高效地从大规模数据集中挖掘出频繁项集和关联规则。

3. 异常检测:关联规则技术可以用于发现数据中的异常模式。

审计人员可以通过挖掘数据中的异常关联规则,发现潜在的风险和欺诈行为。

例如,通过分析销售数据,可以发现某个销售人员与某个供应商之间存在异常的关联关系,进而进行进一步的调查。

4. 决策支持:关联规则技术可以为审计决策提供支持。

通过挖掘数据中的关联规则,审计人员可以了解不同变量之间的关系,从而更好地理解业务过程和风险因素。

例如,在财务审计中,可以通过关联规则挖掘发现一些异常的交易模式,帮助审计人员识别潜在的财务风险。

三、关联规则技术在审计领域的应用案例1. 风险评估:关联规则技术可以用于评估企业的风险水平。

关联规则数据挖掘算法的研究的开题报告

关联规则数据挖掘算法的研究的开题报告

关联规则数据挖掘算法的研究的开题报告一、选题背景和意义数据挖掘是一项研究如何从大量数据中发现有价值的信息的技术。

在商业领域中,数据挖掘技术被广泛应用于市场营销、客户关系管理和商品推荐等方面。

其中,关联规则挖掘是一种基于“发现数据之间的关联性”来建立模型的数据挖掘技术,通过挖掘出各数据项之间的关联规则,可以支持销售预测、商品组合优化、营销策略制定等方面的决策。

随着互联网技术的不断发展,数据量的急速增长和数据来源的多样化给数据挖掘技术带来了新的挑战和机遇。

然而,目前对于关联规则挖掘技术的研究仍存在一些问题,如数据抽取、算法精度、可解释性等方面尚需进一步提高。

因此,本文选取“关联规则数据挖掘算法的研究”作为论文选题,旨在深入研究关联规则挖掘技术,并在算法精度、效率和可解释性等方面作出一定的贡献,为企业的决策提供更为可靠的支持。

二、研究内容和方法1. 研究内容(1)分析传统关联规则挖掘算法的优劣,以及其在数据抽取、算法速度、可解释性等方面存在的问题,为后续算法研究奠定基础;(2)对近年来的新型关联规则挖掘算法进行梳理和总结,包括基于序列、基于图像、基于神经网络等算法;(3)在算法精度、效率和可解释性等方面,对于新型关联规则挖掘算法和传统算法进行比较和评价。

2. 研究方法(1)文献综述和案例分析:通过阅读相关文献,了解关联规则挖掘算法的发展历程和研究现状,分析算法的优缺点,结合实际案例,探究各个算法的应用场景和适用范围。

(2)实验分析:针对关联规则挖掘算法的核心问题,设计实验并通过实验验证算法的效果,比较算法之间的优劣,以提高算法的精度和效率。

三、预期成果和创新点1. 预期成果(1)系统掌握关联规则挖掘的核心理论和基本方法,了解各种关联规则挖掘算法的基本思想和流程;(2)深入理解各种关联规则挖掘算法的优缺点,在实践应用中深入研究和探究;(3)通过实验分析,对于新型关联规则挖掘算法提出改进方法,提高其算法精度、效率和可解释性。

关联规则中ECLAT算法的研究与应用的开题报告

关联规则中ECLAT算法的研究与应用的开题报告

关联规则中ECLAT算法的研究与应用的开题报告一、选题背景关联规则挖掘是大数据领域中的重要研究方向和应用领域之一,它可以帮助企业发现隐藏在数据背后的规律,提高营销、生产等方面的效率和收益。

ECLAT算法是一种高效的关联规则挖掘算法,在数据集较大时仍能保持较低的时间复杂度。

因此,研究ECLAT算法在关联规则挖掘中的应用,具有重要的理论和实践意义。

二、研究目的本论文旨在深入探讨ECLAT算法在关联规则挖掘中的原理、优缺点、改进策略及其在实际场景中的应用。

通过对比分析ECLAT算法与其他算法在时间复杂度、内存占用等方面的优越性,探索其适用的数据场景和应用场景,并通过实验验证其性能及应用效果,为实际应用提供参考。

三、研究内容1. ECLAT算法的理论与原理:介绍关联规则挖掘的概念和ECLAT算法的原理,分析其时间复杂度和内存占用情况,为后续的实验与应用提供基础。

2. ECLAT算法的优缺点及改进策略:从算法效率、数据处理能力、空间利用率等方面,对ECLAT算法与其他算法进行对比分析,并在此基础上提出改进策略,为算法的性能提升提供思路。

3. ECLAT算法在关联规则挖掘中的应用:以市场营销为例,对比分析不同算法场景下的效果差异,探究ECLAT算法适用的数据类型、规模和应用场景,并通过实验验证算法的性能及应用效果。

四、研究方法1. 文献综述:对关联规则挖掘、ECLAT算法及相关研究进行深入调研,查阅相关文献,了解算法原理、优缺点、应用场景等方面的研究成果,并为后续的实验设计和数据处理作准备。

2. 实验设计:设计实验方案,筛选适合的数据集,选择适当的参数,以不同算法为对比,对比测试ECLAT算法在不同场景下的性能表现。

3. 数据处理:对实验所使用的数据进行预处理,并将数据导入到算法中进行计算和分析。

4. 结果分析:对实验结果进行统计和分析,比较不同算法下的关联规则的发现情况,并对ECLAT算法的优缺点及改进策略进行探究。

数据挖掘中关联规则算法的研究的开题报告

数据挖掘中关联规则算法的研究的开题报告

数据挖掘中关联规则算法的研究的开题报告一、选题的背景和意义数据挖掘在当前信息社会中被广泛应用,作为其中的一项重要技术,关联规则算法在数据挖掘领域中具有广泛的应用。

关联规则算法是指在大型数据集中寻找项集之间频繁出现的联系,并以此构建关联规则模型,从而找出其中重要的数据关系。

例如,在零售业中,通过分析顾客购买记录,可以得到顾客之间购买商品的关系,从而找到相关商品之间的关联性,进一步优化产品销售组合,提高销售业绩。

因此,本课题旨在探究关联规则算法在数据挖掘中的应用,深入研究关联规则算法的原理和优化方法,提出改进策略,以提高其在多种领域中的应用效果。

对于企业和机构来说,该研究对于优化业务策略、提高经济效益具有重要意义,具有很高的实用性。

二、研究内容和目标(1)关联规则算法的原理和算法实现方式:通过对关联规则算法相关文献的研究和探讨,深入了解关联规则算法的原理及其实现方式。

(2)关联规则算法的应用场景和经典案例:通过对于现实中广泛应用的场景进行实例分析,在实践中验证关联规则算法的应用效果,为后续的算法优化提供参考。

(3)关联规则算法的优化策略和改进方法:针对关联规则算法中可能出现的问题和不足,进行深入分析和探讨,并提出改进策略,以提高算法的准确性、效率和实用性。

三、研究方法本研究采用文献研究、案例分析、实验研究等方法,具体如下:(1)文献研究:通过查阅相关文献,深入掌握关联规则算法的原理、应用场景、优化方法等相关信息。

(2)案例分析:选取零售业、医疗健康等领域中具代表性的数据集,通过建立关联规则算法模型进行分析,研究其在实践中的应用效果。

(3)实验研究:在选择的数据集上,分别进行不同参数和方法的实验比较,验证所提出的改进策略和方法的有效性和可行性,以便更好地提高算法的准确性、效率和实用性。

四、研究计划安排(1)第一阶段:调研和文献阅读(1个月)认真阅读相关文献,对关联规则算法的理论和应用进行深入了解。

(2)第二阶段:案例分析和实验设计(2个月)选取零售业、医疗健康等领域中具代表性的数据集,通过建立关联规则算法模型进行案例分析,同时设计实验,对所提出的改进方法进行验证。

数据挖掘中的关联规则发现算法评估研究

数据挖掘中的关联规则发现算法评估研究

数据挖掘中的关联规则发现算法评估研究数据挖掘是一种通过自动化处理大量数据来发现有用模式和规律的技术。

在数据挖掘中,关联规则发现是一个重要的任务,它可以帮助我们理解数据集中不同项之间的关系。

然而,有许多不同的关联规则发现算法可供选择,因此评估这些算法的性能和适用性变得非常重要。

本文将深入探讨数据挖掘中关联规则发现算法的评估研究。

关联规则发现算法的评估研究旨在比较不同算法在不同数据集上的性能。

评估算法的常见指标包括准确率、召回率、支持度和置信度。

准确率是指算法发现的规则与实际存在的规则之间的匹配程度。

召回率是指算法能够正确识别的实际存在的规则的比例。

支持度是指在数据集中同时出现的规则项的频率。

置信度是指规则中的前提项成立时,结论项成立的概率。

在评估关联规则发现算法时,可以使用不同的数据集和不同的评估方法。

常用的数据集包括T10I4D100K、Concept-Drift和Retail。

T10I4D100K数据集是一个包含100,000个事务的大规模数据集,用于评估算法的扩展性和效率。

Concept-Drift数据集是一个动态的数据集,用于评估算法对数据变化的适应性。

Retail数据集是一个包含销售记录的数据集,用于评估算法在商业环境中的应用性能。

评估关联规则发现算法的方法主要分为静态方法和动态方法。

静态方法是指在固定的数据集上评估算法的性能。

它可以通过交叉验证和留出法来评估算法。

交叉验证是将数据集分为训练集和测试集,并在测试集上评估算法的性能。

留出法是将数据集分为两部分,一部分用于训练算法,另一部分用于测试算法。

动态方法是指在实时环境中评估算法的性能。

它可以通过模拟数据集的动态变化来评估算法的适应性。

评估关联规则发现算法时,还需要考虑算法的时间和空间复杂度。

时间复杂度是指算法在执行过程中所需的时间。

空间复杂度是指算法在执行过程中所需的内存空间。

评估算法的时间和空间复杂度可以帮助我们选择合适的算法,并优化算法的性能。

网络课程平台数据库关联规则挖掘算法研究

网络课程平台数据库关联规则挖掘算法研究

【 e od] e vne l;e o U e lfm;a in grh K yw rsRl ac r eN t r C r ao D tmn g l i m e u w k O的网络课程平台数据库应用系统 中. 系统有关人员可 以从 mnu p  ̄和 micn d ne 。 isp o n of e c ) l 历 史事件库 中任务相关 的规 则数据集合 中及时有 效的提取有价值 的 ⑤R ( , ,. 为 D中所蕴涵 的关联规则集 。 =r r . } :. , 信息。这个提过有用信息的过程就是数据挖掘 问题 . 它也称为数据库 在对 数据库 的每个记 录进行扫描是对新增项 目 列加入项 目序 序 中的知 识发现 ( nweg ioe Dt a K D , K o l eDS vr a bs D )就是从 大量 的 、 列集 的演算过程 , d C a e, 从元素增加 角度看 , 以由“ 操 作来完成 。 可 并” 这里 的 不完全 的、 有噪声 、 模糊的的数据库中提取隐含在其中以前不为人所知 支持度准确 的定义是一个项 目序列在事务数据库 中出现 的百分 比. 为 的、 新颖 的、 潜在有用 的数据 . 将其转换为有用 的信息和知识 的过程0/ 了简化 . - 2 在文 中把一个项 目序列的支持度简单极为它出现的次数 为了使 系统决策者及时调整 战略规划 . 从而使数据库 系统应用 的性能 定 义 5( 目序列加入项 目序列集 的操作 )一个 项 目序列 I 加 项 : s 尽 可能达 到最佳 . 就必须给规则库 的设计人员在 给定规则优先权 的时 入倒项 目 序列集 I S S的操作算子 inI. S描述如下 : o( I ) i SS 候提供 了一个可靠的依据 本文先 给出项 目 序列集及其基本操作 的 ①项 目 序列集为 I :S 原 u{ ) S IS S I; s 严 格定 义 . 然后在此基础上提出一个称为 I — M 的最大频繁项 目 S D S 序 ②I 在 I s S S中的支持度以如下方法 给出: 列集 生成 算法 . S D I — M算法 是通过对事务数据库 的一次扫描而逐步 S () a 如果 I 崔 S 原 , sp o ( ) l S IS 则 u pa i = : s 演化成最大频繁项 目序列集 的 () b 如果 I IS , sp 0 ( ) sp 0 ( ) 1 S∈ S 原 则 u pn I :u pn 1 原+ 。 S s

多维数据分析中的关联规则挖掘方法探究

多维数据分析中的关联规则挖掘方法探究

多维数据分析中的关联规则挖掘方法探究在当今信息爆炸的时代,数据已经成为各行各业的核心资产之一。

对于企业和组织来说,如何有效地从海量的数据中提取有价值的信息,成为了迫切需要解决的问题。

作为一种重要的数据挖掘技术,关联规则挖掘能够帮助人们探索数据之间的隐藏关系,为企业决策提供重要的支持。

关联规则挖掘是多维数据分析的重要方法之一。

它通过分析数据集中的不同项集之间的关联程度,寻找其中的潜在规律和趋势。

其研究的是数据中的项与项之间的关系,例如购物篮分析中的商品之间的关联关系。

关联规则通常具有形如“A => B”的形式,意味着当某项集中包含项A时,很有可能也会包含项B。

支撑度(support)和置信度(confidence)是衡量关联规则挖掘结果的重要指标。

支撑度表示包含关联规则的项集在数据中出现的频率,而置信度表示包含关联规则的项集中同时包含A和B的概率。

在关联规则挖掘中,多维数据分析的方法可以帮助我们从多个维度来分析数据,以获得更加全面和准确的结果。

多维数据分析方法主要包括OLAP(联机分析处理)和数据立方体。

OLAP技术通过构建数据立方体来实现快速交互式的多维数据分析。

数据立方体是一个多维数据模型,它以多个维度为基础,将数据进行组织和汇总,使得用户可以从不同的角度对数据进行分析和查询。

关联规则挖掘方法的探究主要包括预处理、频繁项集的生成和关联规则的生成三个步骤。

首先,预处理阶段用于对原始数据进行清洗和筛选,去除不必要的干扰因素。

其次,频繁项集的生成是关联规则挖掘的核心步骤,它通过计算项集的支撑度来确定哪些项集是频繁的。

Apriori算法是一种常用的频繁项集生成算法,它通过迭代的方式从候选项集中生成频繁项集。

最后,通过关联规则的生成,我们可以根据频繁项集得出与之相关的关联规则。

关联规则挖掘在实际应用中有着广泛的应用。

例如,在市场营销中,通过分析顾客的购买记录,可以挖掘出不同商品之间的关联关系,从而帮助企业进行精准的推荐和营销活动。

数据挖掘中的关联规则算法

数据挖掘中的关联规则算法

数据挖掘中的关联规则算法数据挖掘是一种从大规模数据集中提取出有价值的信息和知识的过程。

它包括多种技术和方法,其中关联规则算法是一种非常有用的技术。

一、什么是关联规则算法?关联规则算法是一种数据挖掘算法,用于发现数据集中不同项之间的关系。

它通常用于市场篮子分析,即研究顾客购物清单中不同商品之间的购买关系。

例如,一个顾客买了薯片和可乐,另一个顾客买了薯片和花生酥,可以发现薯片是两个购物清单的共同商品。

通过分析这种关联关系,商家可以更好地组织促销活动和布局商品的位置。

二、如何计算关联规则?关联规则算法通常涉及三个重要概念:支持度,置信度和提升度。

支持度是一个项集出现在数据集中的频率,计算公式为:支持度=(包含项集的交易数目)/(总交易数目)置信度是在包含一个项集的交易中,另一项也会被购买的概率。

计算公式为:置信度=(包含两个项集的交易数目)/(包含一个项集的交易数目)提升度则刻画一个项的出现是否对另一个项的出现构成影响。

计算公式为:提升度= P(A且B)/ P(A)× P(B)其中P(A且B)是同时包含A和B的交易数目,P(A)和P (B)分别是包含A和B的交易数目。

三、关联规则如何应用?关联规则算法在市场篮子分析中应用非常广泛。

商家可以根据分析结果,将相关商品放在同一位置,以刺激顾客购买。

例如,假设在分析过程中发现,顾客购买了薯片的同时,也有很大概率购买可乐。

商家可以在店内将这两个商品放在一起展示,引导顾客购买。

此外,关联规则算法在其他领域也得到了广泛应用。

例如,医疗领域中,可以通过分析患者病历中不同症状的关联关系,帮助医生提高诊断效率和准确度。

四、关联规则算法存在的问题及解决方法关联规则算法的主要问题是基于大量数据进行分析,会产生大量的规则,其中许多规则是无意义的或不具有实际应用价值的。

例如,如果一组商品之间的关系非常强,但仅在非常少数的交易中出现,这样的规则可能并不具有实际应用价值。

解决这个问题的一种方法是设置阈值,只选择满足一定条件的规则进行分析。

关联规则挖掘的原理与方法

关联规则挖掘的原理与方法

关联规则挖掘的原理与方法关联规则挖掘是数据挖掘中的一项重要任务,它旨在发现数据集中的有价值关联规则。

关联规则是一种描述数据项之间相互关联关系的方法,通过挖掘数据集中的关联规则,可以帮助人们了解数据之间的关系,指导决策并提升业务效率。

本文将介绍关联规则挖掘的原理与方法,帮助读者深入了解这一领域。

一、关联规则挖掘的原理关联规则挖掘的原理基于频繁项集发现和关联规则生成。

频繁项集是指在数据集中经常同时出现的项的集合,而关联规则是通过挖掘频繁项集得到的。

以下是关联规则挖掘的原理流程:1. 收集数据集:首先需要收集包含项集信息的数据集,这个数据集可以是来自各种领域的数据,如市场销售数据、电子商务数据等。

2. 数据预处理:在进行关联规则挖掘之前,需要对数据集进行预处理。

包括去除无关项,数据清洗,以及将数据转化为适合关联规则挖掘的形式。

3. 频繁项集发现:通过扫描数据集,发现频繁项集。

常用的方法有Apriori算法、FP-Growth算法等。

Apriori算法基于候选项集的不断剪枝与连接操作,逐步发现频繁项集。

FP-Growth算法则通过构建频繁模式树来高效地发现频繁项集。

4. 关联规则生成:根据频繁项集,生成满足设定置信度阈值的关联规则。

关联规则的生成涉及到计算支持度和置信度,并通过设定阈值过滤掉低置信度的规则。

5. 规则评价和选择:通过评价指标对生成的关联规则进行评估和选择。

常用的评价指标包括支持度、置信度、提升度等。

评价指标可以帮助用户判断关联规则的可靠性和有用性。

二、关联规则挖掘的方法在实际应用中,为了提升关联规则挖掘的效率和准确性,研究者们提出了许多改进的方法。

以下介绍几种较为常用的关联规则挖掘方法:1. Apriori算法:Apriori算法是关联规则挖掘中最经典的算法之一。

它基于频繁项集的自底向上发现策略,通过迭代计算每个频繁项集的候选项集,并利用候选项集的支持度进行剪枝操作,最终发现频繁项集。

2. FP-Growth算法:FP-Growth算法是一种高效的关联规则挖掘算法。

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第二章 关联规则挖掘的相关工作
指在出现了项目集 X 的交易中,项目集 Y 也同时出现的概率有多大。 ?? 最小支持度(Minimum Support):由用户定义的衡量支持度的一个阈值, 表示项目集在统计意义上的最低重要性,记作 minsup。 ?? 最小可信度(Minimum Confidence):由用户定义的衡量可信度的一个 阈值,表示规则的最低可靠性,记作 minconf。 ??频繁项目集(Frequent Itemset):对一个项目集 X,如果 X 的支持度不 小于用户定义的最小支持度阈值,即 sup(X)? minsup,称 X 为频繁项目 集或大集(Large Itemset)。 ??非频繁项目集(Not Frequent Itemset):对一个项目集 X,如果 X 的支 持度小于用户定义的最小支持度阈值,即 sup(X)< minsup,称 X 为非频 繁项目集或小集(Small Itemset)。 ?? 最大频繁项目集(Maximal Frequent Itemset ):某频繁项目集说是最 大频繁项目集,如果它不是其他任何频繁项目集的子集。
从开始到现在,人们给 KDD 下过很多定义。随着 KDD 研究的不断深 入,人们对 KDD 的理解越来越全面,对 KDD 的定义也不断修改。数据挖 掘,或数据库中的知识发现 KDD 比较公认的定义是由 William J Frawley、
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第一章 绪 论
Gregory Piatesky-Shapiro 和 Ussma M Fayyad 等人提出的。数据挖掘就是从 大型数据库中提取出人们感兴趣的知识。这些知识是隐含的、先前未知的、 对决策有潜在价值的,提取的知识表示为概念(Concepts)、规则(Rules)、 规律(Regularities)和模式(Patterns)等形式。这些规则蕴涵了数据库中一组对 象之间的特定关系,揭示出一些有用的信息,为经营决策、市场决策、市场 策划和金融预测等提供依据。数据挖掘虽然只有几年的历史,然而由于其极 大的潜在使用价值,使得数据挖掘技术已经深入到许多领域,并已经开发出 了许多成功的产品。数据挖掘广泛用于下列领域。例如:科学研究、市场营 销、金融投资、风险评估、欺诈识别、产品制造、通信网络管理、医学应用、 网络应用、语音合成。
§1.2 关联规则
在数据挖掘的知识模式中,关联规则是比较重要的一种。关联规则是数 据中一种简单但很实用的规则。关联规则模式属于描述性模式,发现关联规
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第一章 绪 论
则的算法得最广泛,关联规则最初
来源于商业 POS 系统中,应用于交易数据库,用来发现超级市场中用户购 买的商品之间的隐含关系,以便为商场的决策提供依据。条形码技术的发展 以及商场 POS 机的设置使得超级市场存储了数以万计的数据记录,这些记 录详细记录了每个客户每次交易的时间、商品、数量和价格等信息,从而为 数据挖掘提供了数据基础。关联规则最初由 Rakesh Agrawal,Tomase Imielinski 和 Arun Swami 提出。例如关联规则可以表示为“购买了面包和黄 油的用户中有 90%又购买了牛奶”,决策者可以根据关联规则提供的信息进 行优化商场布置(例如:把用户经常购买的商品摆放在一起)以及为进货和 广告宣传等提供决策依据。关联规则虽然来源于 POS 中,但是可以应用于 很多领域。关联规则的应用包括商场的顾客购物分析、商品广告邮寄分析、 网络故障分析等. 只要一个客户在同一个时间里买了多样东西,或者在一段 时间了做了好几样事情就可能是一个潜在的应用。
第二步虽然很简单,但仍然有很重要的研究内容,例如从大量规则中找 到有意义的规则,让用户更方便地解释和理解规则也非常重要,如果用户无 法使用挖掘结果,数据挖掘就变得没有意义了。对大型数据库来说,通常算 法所返回的结果都非常庞大,而且还可能伴随着错误信息,这给用户决策带 来了极大困难。即使在挖掘过程中进行各种限制,也不能完全解决问题, 因 而规则的后处理也就变得很重要了。本文在对规则进行深入的研究之后,提 出了基于偏序关系(覆盖关系)的有效的规则集缩减方法。
关联规则的挖掘工作可以分成两个步骤,第一个步骤是从交易数据集合 中发现所有满足用户给定的最小支持度的频繁项目集(对一个项目集 X,如 果 X 的支持度不小于用户定义的最小支持度阈值,称 X 为频繁项目集或大 集);第二个步骤是在频繁项目集的基础上生成所有满足用户给定的最小可 信度的关联规则。.
目前的大部分工作都集中在第一步。其主要原因是数据量巨大所造成 的,算法的效率以及可扩展性都具有很强的挑战性。本文中发现最大频繁项 目集的有效算法,利用了频繁项目集的结构特性来快速发现相关的数据库项 目,并且利用有效的格遍历技术,可以快速识别所有的最大频繁项目集,此算 法只扫描数据库一次或两次。
过去,人们依靠经验,大量的计算和人脑的指挥来处理这些深层次的信 息,为决策提供技术支持。然而数据量的爆炸性的增长使得传统的手工处理 方法逐渐变得不切实际了,现在的用户很难再象从前那样,自己根据数据的 分布找出规律,并根据此规律精确分析决策。由于数据的繁杂,人工对数据 进行处理,很难找出关于数据较为全面的信息,这样许多有用的信息仍然隐 含在数据中而不能被发现和利用,造成数据资源的浪费。需要采集自动化程 度更高,效率更高的数据处理方法来帮助人们更高效地进行数据分析,自动 发现数据中隐藏的规律或模式,为决策提供支持。数据挖掘就是为迎合这一 要求而产生并迅速发展起来的一门技术,是用于开发信息资源的一种崭新的 数据处理技术。
正如 John N aisbett 所说,“我们已被信息所淹没,但是却正在忍受缺乏 知识的煎熬”。知识发现 KDD (Knowledge Discovery in Database)的出现很好 地满足了数据处理的需要。知识发现,也有人称之为数据挖掘,实际两者是 有区别的,但一般可以不加区别地使用两者。
数据挖掘的结果一般表现为模式。模式可以看作是我们所说的知识,它 给出了数据的特性或数据之间的关系,是对数据包含的信息更抽象的描述。 如“成绩优秀的学生学习都非常刻苦”。并且,数据挖掘的结果必须能被用 户理解。数据挖掘的目标就是将数据中隐含的模式提取出来,从而帮助人们 更好的了解数据中包含的信息。
数据挖掘和知识发现作为一门新兴的研究领域,涉及到诸如机器学习、 模式识别、统计学、数据库、人工智能、数学和可视化技术等等众多学科。 特别的,它可看作数据库理论和机器学习的交叉学科,作为一种可独立应用 的技术,一经出现立即受到广泛的关注。正是由于数据库技术和机器学习技 术的发展,也是为了满足人们实际工作中的需要,数据库中的知识发现技术 逐渐发展起来。KDD 就是利用机器学习的方法从数据库中提取有价值知识 的过程,是数据库技术和机器学习两个学科的交叉学科。数据库技术侧重于 对数据存储处理的高效率方法的研究,而机器学习则侧重于设计新的方法从 数据中提取知识。KDD 利用数据库技术对数据进行前端处理,而利用机器 学习方法从处理后的数据中提取有用的知识。
第一章 绪 论
第一章 绪 论
§1.1 数据挖掘(Data Mining)
随着数据库技术的不断发展及数据库管理系统的广泛应用,数据库中存
储的数据量急剧增大,在大量的数据背后隐藏着许多重要信息,而这些重要 信息可以很好地支持人们的决策。目前数据库系统所能做到的只是对数据库 中已有的数据进行存取,人们通过这些数据所获得的信息量仅仅是整个数据 库所包含的信息量的一部分,隐藏在这些数据之后的更重要的信息是关于这 些数据的整体特征的描述及对其发展趋势的预测,这些信息在决策生成的过 程中具有重要的参考价值。
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第二章 关联规则挖掘的相关工作
第二章 关联规则挖掘的相关工作
§2.1 关联规则的有关概念
??项目 (Item):交易数据库中的一个属性字段,每个字段有一定的取值 范围。对超级市场来讲,项目一般是指一次交易中的一个物品。例如:客 户在某次交易中购买了“牛奶” 、“面包”和“黄油”,则“牛奶” 、“面 包”和“黄油”就代表了三个不同的项目。 ?? 交易(Transaction): 某个客户在一次交易中,发生的所有项目的集 合。在上个例子中,交易为:{“牛奶” ,“面包” ,“黄油” }。 ?? 项目集(Itemset):包含若干个项目的集合。项目集可能是一个交易, 也可能不是一个交易,但一个交易一定是一个项目集。在上个例子中,{“牛 奶” ,“面包” ,“黄油” }、{“牛奶” }、{“牛奶” ,“面包” }、 { “面包” ,“黄油” }等都是项目集,但只有{“牛奶” ,“面包” ,“黄 油” }才是一个交易。 ?? 项目集的维数:把一个项目集所包含的项目的个数称为此项目集的维数 或项目集的长度。长度为 k 的项目集,称作 k 维项目集。例如:项目集 I={“牛 奶” ,“面包” ,“黄油” }的维数或长度为 3,记作 3- 项目集。 ?? 支持度(Support):有关支持度有不同的概念。 ① 假定 X 是一个项目集,D 是一个交易集合或交易数据库,称 D 中包 含 X 的交易的个数为 X 在 D 中的支持度。例如:D={T1,T2,T3,T4}包含 4 个交易,其中 T1={A,B,C}、T2={B}、T3={A,B,C,D}、T4={B,C,D},如 果 X={B,C},则在 D 中包含 X 的交易有:T1,T3,T4,此时称 X 在 D 中的支 持度为 3。 ② 假定 X 是一个项目集,D 是一个交易集合或交易数据库,称 D 中包 含 X 的交易的个数与 D 中总的交易个数之比为 X 在 D 中的支持度。例如: D={T1,T2,T3,T4}包含 4 个交易,其中 T1={A,B,C}、T2={B}、T3={A,B, C,D}、T4={B,C,D},如果 X={B,C},则在 D 中包含 X 的交易有:T1,T3, T4,此时 D 中总的交易个数为 4,故 X 在 D 中的支持度为 75%。这两个不同 的概念使用在不同的场合,但其内在含义是一致的。而后一个定义使用得 更广泛,因为它是一个规格化的概念,保证了支持度的范围在 0 到 1 之间。 把 X 的支持度记作 sup(X),而关联规则 X? Y 的支持度则记作 sup(X ? Y)。 ??可信度(Confidence):对形如 X? Y 的关联规则,其中 X 和 Y 都是项 目集,定义规则的可信度为交易集合 D 中既包含 X 也包含 Y 的交易个数与 D 中仅包含 X 而不包含 Y 的交易个数之比,或者说是项目集 X? Y 的支持度与 X 的支持度之比,即 sup(X ? Y)/ sup(X)。把规则 X? Y 的可信度记作 conf(X? Y)。一个规则的可信度的范围在 0 到 1 之间。事实上可信度即是
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