蚁群算法在数据挖掘中的应用研究

蚁群算法在数据挖掘中的应用研究
蚁群算法在数据挖掘中的应用研究

数据挖掘算法的分析与研究

科技广场2010.9 0引言 随着数据库技术的飞速发展,人们在各种应用领域所拥有的数据量急剧增加,这些数据对人们的工作和研究有着重要的作用,但是由于对这些数据进行高级处理的工具比较少,使它们的重要性没有能够充分的发挥。当前多数的数据库系统只是可以对数据库中已有的数据进行存取、查询和统计等简单操作,通过这些操作人们可以获得数据的一些简单信息。但这些信息是从数据表面直观表现出来,对于隐藏于数据背后的如数据之间的关系、数据整体特征的描述以及寻找未来数据发展趋势的预测等信息并不能通过这些手段得到,而这些往往是人们更加需要的并且在决策支持的过程中更有价值。 数据挖掘是信息技术自然演化的结果,正是从存放在数据库、数据仓库或其他信息库中挖掘有用知识的过程。 1数据挖掘的主要步骤 数据挖掘工作作为一个完整的挖掘过程,可分为以下几个主要步骤: (1)陈述问题和阐明假设:多数基于数据的模型研究都是在一个特定的应用领域里完成的。因此在设计数据挖掘算法之前,需要事先确定一个有意义的问题陈述。模型建立者通常会为未知的相关性指定一些变量,如果可能还会指定相关性的一个大体形式作为初始假设。对当前问题可能会有几个阐明的假设,这要求将应用领域的专门技术和数据挖掘模型相结合。实际上,这往往意味数据挖掘人员与应用专家之间密切地协作,在开始数据处理过程之前明确实际工作对数据挖掘结果的要求,根据此要求,确定数据收集过程的具体方法和数据挖掘采用的具体算法。 (2)数据准备和预处理:数据准备和预处理又可分为三个步骤:数据选取、数据预处理、数据变换。 数据选取的目的是确定数据挖掘的处理对象,即目标数据,它是根据由问题陈述中得到的用户需求,从原始数据库中抽取一定的数据用于数据挖掘, 数据挖掘算法的分析与研究 Analysis and Research of Data Mining Algorithms 喻云峰 Yu Yunfeng (江西省商务学校,江西南昌330100) (Jiangxi Commercial School,Jiangxi Nanchang330100) 摘要:本文对数据挖掘的基本理论进行了分析研究,总结了数据挖掘的基本步骤,归纳了数据挖掘的基本方法,并在此基础上,提出了用数据挖掘进行数据分析的通用策略。 关键词:数据挖掘;通用策略 中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1671-4792-(2010)9-0054-03 Abstract:In this thesis,the basic theory of data mining is researched.Based on this,the basic steps of data min-ing is summarized and the basic method of data mining is generalized.At last,a general tactic of data mining is given. Keywords:Data Mining;General Tactic 54

数据挖掘试卷一

数据挖掘整理(熊熊整理-----献给梦中的天涯) 单选题 1.下面哪种分类方法是属于神经网络学习算法?() A. 判定树归纳 B. 贝叶斯分类 C. 后向传播分类 D. 基于案例的推理 2.置信度(confidence)是衡量兴趣度度量( A )的指标。 A、简洁性 B、确定性 C.、实用性 D、新颖性 3.用户有一种感兴趣的模式并且希望在数据集中找到相似的模式,属于数据挖掘哪一类任务?(A) A. 根据内容检索 B. 建模描述 C. 预测建模 D. 寻找模式和规则 4.数据归约的目的是() A、填补数据种的空缺值 B、集成多个数据源的数据 C、得到数据集的压缩表示 D、规范化数据 5.下面哪种数据预处理技术可以用来平滑数据,消除数据噪声? A.数据清理 B.数据集成 C.数据变换 D.数据归约 6.假设12个销售价格记录组已经排序如下:5, 10, 11, 13, 15, 35, 50, 55, 72, 92, 204, 215 使用如下每种方法将它们划分成四个箱。等频(等深)划分时,15在第几个箱子内?(B) A 第一个 B 第二个 C 第三个 D 第四个 7.下面的数据操作中,()操作不是多维数据模型上的OLAP操作。 A、上卷(roll-up) B、选择(select) C、切片(slice) D、转轴(pivot) 8.关于OLAP和OLTP的区别描述,不正确的是: (C) A. OLAP主要是关于如何理解聚集的大量不同的数据.它与OTAP应用程序不同. B. 与OLAP应用程序不同,OLTP应用程序包含大量相对简单的事务. C. OLAP的特点在于事务量大,但事务内容比较简单且重复率高. D. OLAP是以数据仓库为基础的,但其最终数据来源与OLTP一样均来自底层的数据库系统,两者面对的用户是相同的 9.下列哪个描述是正确的?() A、分类和聚类都是有指导的学习 B、分类和聚类都是无指导的学习

数据挖掘原理与实践蒋盛益版期末复习

第一章 数据挖掘定义 技术层面:数据挖掘就是从大量数据中,提取潜在有用的信息和知识的过程。 商业层面:数据挖掘就是一种商业信息处理技术,其主要特点是对大量业务数据进行抽取、转换、分析和建模处理,从中提取辅助商业决策的关键性数据。 数据挖掘任务 预测任务 根据其它属性的值预测特定属性的值,如分类、回归、离群点检测。 描述任务 寻找概括数据中潜在联系的模式,如聚类分析、关联分析、演化分析、序列模式挖掘。 (1) 分类(Classification)分析 分类分析,通过分析示例数据库中的数据为每个类别做出准确的描述或建立分析模型或挖掘出分类规则,然后用此分类规则对其它数据库中的记录进行分类。 分类分析广泛应用于用户行为分析(受众分析)、风险分析、生物科学等。 (2) 聚类(Clustering)分析 “物以类聚,人以群分”。聚类分析技术试图找出数据集中的共性和差异,并将具有共性的对象聚合在相应的类中。聚类可以帮助决定哪些组合更有意义,广泛应用于客户细分、定向营销、信息检索等等。 (3) 回归(Regression )分析 回归分析是确定两种或两种以上变数间相互依赖的定量关系的一种分析方法。其可应用于风险分析、作文自动评分等领域。 (4) 关联(Association)分析 关联分析,发现特征之间的相互依赖关系,通常是从给定的数据集中发现频繁出现的模式知识(又称为关联规则)。关联分析广泛用于市场营销、事务分析等领域。 聚类与分类的主要区别 聚类与分类是容易混淆的两个概念,聚类是一种无指导的观察式学习,没有预先定义的类。而分类问题是有指导的示例式学习,预先定义的类。 数据挖掘过程 数据挖掘和知识发现紧密相连。知识发现是从数据中发现有用知识的整个过程 ?知识发现的主要步骤: ?数据清洗。其作用是清除数据噪声和与挖掘主题明显无关的数据。 ?数据集成。其作用是将来自多数据源中的相关数据组合到一起。 ?数据转换。其作用是将数据转换为易于进行数据挖掘的数据存储形式。 ?数据挖掘。其作用是利用智能方法挖掘数据模式或规律知识。 ?模式评估。其作用是根据一定评估标准从挖掘结果筛选出有意义的相关知识。 ?知识表示。其作用是利用可视化和知识表达技术,向用户展示所挖掘的相关知识

数据挖掘领域的十大经典算法原理及应用

数据挖掘领域的十大经典算法原理及应用 国际权威的学术组织the IEEE International Conference on Data Mining (ICDM) 2006年12月评选出了数据挖掘领域的十大经典算法:C4.5, k-Means, SVM, Apriori, EM, PageRank, AdaBoost, kNN, Naive Bayes, and CART. 不仅仅是选中的十大算法,其实参加评选的18种算法,实际上随便拿出一种来都可以称得上是经典算法,它们在数据挖掘领域都产生了极为深远的影响。 1.C4.5 C4.5算法是机器学习算法中的一种分类决策树算法,其核心算法是ID3算法.C4.5算法继承了ID3算法的优点,并在以下几方面对ID3算法进行了改进: 1)用信息增益率来选择属性,克服了用信息增益选择属性时偏向选择取值多的属性的不足; 2) 在树构造过程中进行剪枝; 3) 能够完成对连续属性的离散化处理; 4) 能够对不完整数据进行处理。

C4.5算法有如下优点:产生的分类规则易于理解,准确率较高。其缺点是: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。 2. The k-means algorithm即K-Means算法 k-means algorithm算法是一个聚类算法,把n的对象根据他们的属性分为k个分割,k < n。它与处理混合正态分布的最大期望算法很相似,因为他们都试图找到数据中自然聚类的中心。它假设对象属性来自于空间向量,并且目标是使各个群组内部的均方误差总和最小。 3. Support vector machines 支持向量机,英文为Support Vector Machine,简称SV 机(论文中一般简称SVM)。它是一种監督式學習的方法,它广泛的应用于统计分类以及回归分析中。支持向量机将向量映射到一个更高维的空间里,在这个空间里建立有一个最大间隔超平面。在分开数据的超平面的两边建有两个互相平行的超平面。分隔超平面使两个平行超平面的距离最大化。假定平行超平面

数据挖掘原理与实践-蒋盛益-答案

习题参考答案 第1 章绪论 1.1 数据挖掘处理的对象有哪些?请从实际生活中举出至少三种。 答:数据挖掘处理的对象是某一专业领域中积累的数据,对象既可以来自社会科学,又可以来自自然科学产生的数据,还可以是卫星观测得到的数据。数据形式和结构也各不相同, 可以是传统的关系数据库,可以是面向对象的高级数据库系统,也可以是面向特殊应用的 数据库,如空间数据库、时序数据库、文本数据库和多媒体数据库等,还可以是Web 数据 信息。 实际生活的例子: ①电信行业中利用数据挖掘技术进行客户行为分析,包含客户通话记录、通话时间、所 开通的服务等,据此进行客户群体划分以及客户流失性分析。 ②天文领域中利用决策树等数据挖掘方法对上百万天体数据进行分类与分析,帮助天文 学家发现其他未知星体。 ③制造业中应用数据挖掘技术进行零部件故障诊断、资源优化、生产过程分析等。 ④市场业中应用数据挖掘技术进行市场定位、消费者分析、辅助制定市场营销策略等。 1.2 给出一个例子,说明数据挖掘对商务的成功是至关重要的。该商务需要什么样的数据挖掘功能?它们能够由数据查询处理或简单的统计分析来实现吗? 答:例如,数据挖掘在电子商务中的客户关系管理起到了非常重要的作用。随着各个电子商务网站的建立,企业纷纷地从“产品导向”转向“客户导向”,如何在保持现有的客户 同时吸引更多的客户、如何在客户群中发现潜在价值,一直都是电子商务企业重要任务。但是,传统的数据分析处理,如数据查询处理或简单的统计分析,只能在数据库中进行 一些简单的数据查询和更新以及一些简单的数据计算操作,却无法从现有的大量数据中 挖掘潜在的价值。而数据挖掘技术却能使用如聚类、关联分析、决策树和神经网络等多 种方法,对数据库中庞大的数据进行挖掘分析,然后可以进行客户细分而提供个性化服务、可以利用挖掘到的历史流失客户的特征来防止客户流失、可以进行产品捆绑推荐等,从而使电子商务更好地进行客户关系管理,提高客户的忠诚度和满意度。 1.3 假定你是Big-University 的软件工程师,任务是设计一个数据挖掘系统,分析学校课程数据库。该数据库包括如下信息:每个学生的姓名、地址和状态(例如,本科生或研究生)、所修课程,以及他们的GPA。描述你要选取的结构,该结构的每个成分的作用是什么?答:任务目的是分析课程数据库,那么首先需要有包含信息的关系型数据库系统,以便查找、提取每个属性的值;在取得数据后,需要有特征选择模块,通过特征选择,找出要分析 的属性;接下来需要一个数据挖掘算法,或者数据挖掘软件,它应该包含像分类、聚类、关联分析这样的分析模块,对选择出来的特征值进行分析处理;在得到结果后,可以用 可视化软件进行显示。 1.4 假定你作为一个数据挖掘顾问,受雇于一家因特网搜索引擎公司。通过特定的例子说明,数据挖掘可以为公司提供哪些帮助,如何使用聚类、分类、关联规则挖掘和离群点检测 等技术为企业服务。 答: (1) 使用聚类发现互联网中的不同群体,用于网络社区发现; 第2 页共27 页 (2) 使用分类对客户进行等级划分,从而实施不同的服务; (3) 使用关联规则发现大型数据集中间存在的关系,用于推荐搜索。如大部分搜索了“广外”的人都会继续搜索“信息学院”,那么在搜索“广外”后会提示是否进进一步搜 索“信息学院”。

数据挖掘分类算法比较

数据挖掘分类算法比较 分类是数据挖掘、机器学习和模式识别中一个重要的研究领域。通过对当前数据挖掘中具有代表性的优秀分类算法进行分析和比较,总结出了各种算法的特性,为使用者选择算法或研究者改进算法提供了依据。 一、决策树(Decision Trees) 决策树的优点: 1、决策树易于理解和解释.人们在通过解释后都有能力去理解决策树所表达的意义。 2、对于决策树,数据的准备往往是简单或者是不必要的.其他的技术往往要求先把数据一般化,比如去掉多余的或者空白的属性。 3、能够同时处理数据型和常规型属性。其他的技术往往要求数据属性的单一。 4、决策树是一个白盒模型。如果给定一个观察的模型,那么根据所产生的决策树很容易推出相应的逻辑表达式。 5、易于通过静态测试来对模型进行评测。表示有可能测量该模型的可信度。 6、在相对短的时间内能够对大型数据源做出可行且效果良好的结果。 7、可以对有许多属性的数据集构造决策树。 8、决策树可很好地扩展到大型数据库中,同时它的大小独立于数据库的大小。 决策树的缺点: 1、对于那些各类别样本数量不一致的数据,在决策树当中,信息增益的结果偏向于那些具有更多数值的特征。 2、决策树处理缺失数据时的困难。 3、过度拟合问题的出现。 4、忽略数据集中属性之间的相关性。 二、人工神经网络 人工神经网络的优点:分类的准确度高,并行分布处理能力强,分布存储及学习能力强,对噪声神经有较强的鲁棒性和容错能力,能充分逼近复杂的非线性关系,具备联想记忆的功能等。 人工神经网络的缺点:神经网络需要大量的参数,如网络拓扑结构、权值和阈值的初始值;不能观察之间的学习过程,输出结果难以解释,会影响到结果的可信度和可接受程度;学习时间过长,甚至可能达不到学习的目的。

数据挖掘十大待解决问题

数据挖掘领域10大挑战性问题与十大经典算法 2010-04-21 20:05:51| 分类:技术编程| 标签:|字号大中小订阅 作为一个数据挖掘工作者,点可以唔知呢。 数据挖掘领域10大挑战性问题: 1.Developing a Unifying Theory of Data Mining 2.Scaling Up for High Dimensional Data/High Speed Streams 3.Mining Sequence Data and Time Series Data 4.Mining Complex Knowledge from Complex Data 5.Data Mining in a Network Setting 6.Distributed Data Mining and Mining Multi-agent Data 7.Data Mining for Biological and Environmental Problems 8.Data-Mining-Process Related Problems 9.Security, Privacy and Data Integrity 10.Dealing with Non-static, Unbalanced and Cost-sensitive Data 数据挖掘十大经典算法 国际权威的学术组织the IEEE International Conference on Data Mining (ICDM) 2006年12月评选出了数据挖掘领域的十大经典算法:C4.5, k-Means, SVM, Apriori, EM, PageRank, AdaBoost, kNN, Naive Bayes, and CART. 不仅仅是选中的十大算法,其实参加评选的18种算法,实际上随便拿出一种来都可以称得上是经典算法,它们在数据挖掘领域都产生了极为深远的影响。 1. C4.5 C4.5算法是机器学习算法中的一种分类决策树算法,其核心算法是ID3算法. C4.5算法继承了ID3算法的优点,并在以下几方面对ID3算法进行了改进: 1) 用信息增益率来选择属性,克服了用信息增益选择属性时偏向选择取值多的属性的不足; 2) 在树构造过程中进行剪枝; 3) 能够完成对连续属性的离散化处理; 4) 能够对不完整数据进行处理。 C4.5算法有如下优点:产生的分类规则易于理解,准确率较高。其缺点是: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。 2. The k-means algorithm 即K-Means算法 k-means algorithm算法是一个聚类算法,把n的对象根据他们的属性分为k个分割,k < n。它与处理混合正态分布的最大期望算法很相似,因为他们都试图找到数据中自然聚类的中心。它假设对象属性来自于空间向量,并且目标是使各个群组内部的均方误差总和最小。 3. Support vector machines 支持向量机,英文为Support Vector Machine,简称SV机(论文中一般简称SVM)。它是一种監督式學習的方法,它广泛的应用于统计分类以及回归分析中。支持向量机将向量映射到一个更高维的空间里,在这个空间里建立有一个最大间隔超平面。在分开数据的超平面的两边建有两个互相平行的超平面。分隔超平面使两个平行超平面的距离最大化。假定平行超平面间的距离或差距越大,分类器的总误差越小。一个极好的指南是C.J.C Burges的《模式识别支持向量机指南》。van der Walt 和Barnard 将支持向量机和其他分类器进行了比较。 4. The Apriori algorithm

学习18大经典数据挖掘算法

学习18大经典数据挖掘算法 本文所有涉及到的数据挖掘代码的都放在了github上了。 地址链接: https://https://www.360docs.net/doc/086285914.html,/linyiqun/DataMiningAlgorithm 大概花了将近2个月的时间,自己把18大数据挖掘的经典算法进行了学习并且进行了代码实现,涉及到了决策分类,聚类,链接挖掘,关联挖掘,模式挖掘等等方面。也算是对数据挖掘领域的小小入门了吧。下面就做个小小的总结,后面都是我自己相应算法的博文链接,希望能够帮助大家学习。 1.C4.5算法。C4.5算法与ID3算法一样,都是数学分类算法,C4.5算法是ID3算法的一个改进。ID3算法采用信息增益进行决策判断,而C4.5采用的是增益率。 详细介绍链接:https://www.360docs.net/doc/086285914.html,/androidlushangderen/article/details/42395865 2.CART算法。CART算法的全称是分类回归树算法,他是一个二元分类,采用的是类似于熵的基尼指数作为分类决策,形成决策树后之后还要进行剪枝,我自己在实现整个算法的时候采用的是代价复杂度算法, 详细介绍链接:https://www.360docs.net/doc/086285914.html,/androidlushangderen/article/details/42558235 3.KNN(K最近邻)算法。给定一些已经训练好的数据,输入一个新的测试数据点,计算包含于此测试数据点的最近的点的分类情况,哪个分类的类型占多数,则此测试点的分类与此相同,所以在这里,有的时候可以复制不同的分类点不同的权重。近的点的权重大点,远的点自然就小点。 详细介绍链接:https://www.360docs.net/doc/086285914.html,/androidlushangderen/article/details/42613011 4.Naive Bayes(朴素贝叶斯)算法。朴素贝叶斯算法是贝叶斯算法里面一种比较简单的分类算法,用到了一个比较重要的贝叶斯定理,用一句简单的话概括就是条件概率的相互转换推导。 详细介绍链接:https://www.360docs.net/doc/086285914.html,/androidlushangderen/article/details/42680161 5.SVM(支持向量机)算法。支持向量机算法是一种对线性和非线性数据进行分类的方法,非线性数据进行分类的时候可以通过核函数转为线性的情况再处理。其中的一个关键的步骤是搜索最大边缘超平面。 详细介绍链接:https://www.360docs.net/doc/086285914.html,/androidlushangderen/article/details/42780439 6.EM(期望最大化)算法。期望最大化算法,可以拆分为2个算法,1个E-Step期望化步骤,和1个M-Step最大化步骤。他是一种算法框架,在每次计算结果之后,逼近统计模型参数的最大似然或最大后验估计。

数据挖掘常用的方法

数据挖掘常用的方法 在大数据时代,数据挖掘是最关键的工作。大数据的挖掘是从海量、不完全的、有噪 声的、模糊的、随机的大型数据库中发现隐含在其中有价值的、潜在有用的信息和知 识的过程,也是一种决策支持过程。其主要基于人工智能,机器学习,模式学习,统 计学等。通过对大数据高度自动化地分析,做出归纳性的推理,从中挖掘出潜在的模式,可以帮助企业、商家、用户调整市场政策、减少风险、理性面对市场,并做出正 确的决策。目前,在很多领域尤其是在商业领域如银行、电信、电商等,数据挖掘可 以解决很多问题,包括市场营销策略制定、背景分析、企业管理危机等。大数据的挖 掘常用的方法有分类、回归分析、聚类、关联规则、神经网络方法、Web 数据挖掘等。这些方法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的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摸个给定的类别中。 可以应用到涉及到应用分类、趋势预测中,如淘宝商铺将用户在一段时间内的购买情 况划分成不同的类,根据情况向用户推荐关联类的商品,从而增加商铺的销售量。 (2)回归分析。回归分析反映了数据库中数据的属性值的特性,通过函数表达数据映射的关系来发现属性值之间的依赖关系。它可以应用到对数据序列的预测及相关关系的 研究中去。在市场营销中,回归分析可以被应用到各个方面。如通过对本季度销售的 回归分析,对下一季度的销售趋势作出预测并做出针对性的营销改变。 (3)聚类。聚类类似于分类,但与分类的目的不同,是针对数据的相似性和差异性将一组数据分为几个类别。属于同一类别的数据间的相似性很大,但不同类别之间数据的 相似性很小,跨类的数据关联性很低。 (4)关联规则。关联规则是隐藏在数据项之间的关联或相互关系,即可以根据一个数据项的出现推导出其他数据项的出现。关联规则的挖掘过程主要包括两个阶段:第一阶 段为从海量原始数据中找出所有的高频项目组;第二极端为从这些高频项目组产生关联规则。关联规则挖掘技术已经被广泛应用于金融行业企业中用以预测客户的需求,各 银行在自己的ATM 机上通过捆绑客户可能感兴趣的信息供用户了解并获取相应信息来改善自身的营销。 (5)神经网络方法。神经网络作为一种先进的人工智能技术,因其自身自行处理、分布存储和高度容错等特性非常适合处理非线性的以及那些以模糊、不完整、不严密的知 识或数据为特征的处理问题,它的这一特点十分适合解决数据挖掘的问题。典型的神 经网络模型主要分为三大类:第一类是以用于分类预测和模式识别的前馈式神经网络 模型,其主要代表为函数型网络、感知机;第二类是用于联想记忆和优化算法的反馈式神经网络模型,以Hopfield 的离散模型和连续模型为代表。第三类是用于聚类的自组

数据挖掘关于Kmeans算法的研究(含数据集)

浙江大学算法研究实验报告 数据挖掘 题目:K-means

目录 一、实验内容 (5) 二、实验目的 (7) 三、实验方法 (7) 3.1软、硬件环境说明 (7) 3.2实验数据说明 (7) 图3-1 (7) 3.3实验参数说明/软件正确性测试 (7) 四、算法描述 (9) 图4-1 (10) 五、算法实现 (11) 5.1主要数据结构描述 (11) 图5-1 (11) 5.2核心代码与关键技术说明 (11) 5.3算法流程图 (14) 六、实验结果 (15) 6.1实验结果说明 (15) 6.2实验结果比较 (21) 七、总结 (23)

一、 实验内容 实现K-means 算法,其中该算法介绍如下: k-means 算法是根据聚类中的均值进行聚类划分的聚类算法。 输入:聚类个数k ,以及包含n 个数据对象的数据。 输出:满足方差最小标准的k 个聚类。 处理流程: Step 1. 从n 个数据对象任意选择k 个对象作为初始聚类中心; Step 2. 根据每个聚类对象的均值(中心对象),计算每个对象与这些中心对象的距离,并根据最小距离重新对相应对象进行划分; Step 3. 重新计算每个(有变化)聚类的均值(中心对象) Step 4. 循环Step 2到Step 3直到每个聚类不再发生变化为止; k-means 算法的工作过程说明如下:首先从n 个数据对象任意选择k 个对象作为初始聚类中心,而对于所剩下的其它对象,则根据它们与这些聚类中心的相似度(距离),分别将它们分配给与其最相似的(聚类中心所代表的)聚类。然后,再计算每个所获新聚类的聚类中心(该聚类中所有对象的均值),不断重复这一过程直到标准测度函数开始收敛为止。一般都采用均方差作为标准测度函数,具体定义如下: 21∑∑=∈-=k i i i E C p m p (1) 其中E 为数据库中所有对象的均方差之和,p 为代表对象的空间中的一个点,m i 为聚类C i 的均值(p 和m i 均是多维的)。公式(1)所示的聚类标准,旨在使所获得的k 个聚类具有以下特点:各聚类本身尽可能的紧凑,而各聚类之间尽可能的分开。 重点要求:用于聚类的测试级不能仅为单独的一类属性,至少有两种属性值参与聚类。

十 大 经 典 排 序 算 法 总 结 超 详 细

数据挖掘十大经典算法,你都知道哪些? 当前时代大数据炙手可热,数据挖掘也是人人有所耳闻,但是关于数据挖掘更具体的算法,外行人了解的就少之甚少了。 数据挖掘主要分为分类算法,聚类算法和关联规则三大类,这三类基本上涵盖了目前商业市场对算法的所有需求。而这三类里又包含许多经典算法。而今天,小编就给大家介绍下数据挖掘中最经典的十大算法,希望它对你有所帮助。 一、分类决策树算法C4.5 C4.5,是机器学习算法中的一种分类决策树算法,它是决策树(决策树,就是做决策的节点间的组织方式像一棵倒栽树)核心算法ID3的改进算法,C4.5相比于ID3改进的地方有: 1、用信息增益率选择属性 ID3选择属性用的是子树的信息增益,这里可以用很多方法来定义信息,ID3使用的是熵(shang),一种不纯度度量准则,也就是熵的变化值,而 C4.5用的是信息增益率。区别就在于一个是信息增益,一个是信息增益率。 2、在树构造过程中进行剪枝,在构造决策树的时候,那些挂着几个元素的节点,不考虑最好,不然容易导致过拟。 3、能对非离散数据和不完整数据进行处理。 该算法适用于临床决策、生产制造、文档分析、生物信息学、空间数据建模等领域。 二、K平均算法

K平均算法(k-means algorithm)是一个聚类算法,把n个分类对象根据它们的属性分为k类(kn)。它与处理混合正态分布的最大期望算法相似,因为他们都试图找到数据中的自然聚类中心。它假设对象属性来自于空间向量,并且目标是使各个群组内部的均方误差总和最小。 从算法的表现上来说,它并不保证一定得到全局最优解,最终解的质量很大程度上取决于初始化的分组。由于该算法的速度很快,因此常用的一种方法是多次运行k平均算法,选择最优解。 k-Means 算法常用于图片分割、归类商品和分析客户。 三、支持向量机算法 支持向量机(Support Vector Machine)算法,简记为SVM,是一种监督式学习的方法,广泛用于统计分类以及回归分析中。 SVM的主要思想可以概括为两点: (1)它是针对线性可分情况进行分析,对于线性不可分的情况,通过使用非线性映射算法将低维输入空间线性不可分的样本转化为高维特征空间使其线性可分; (2)它基于结构风险最小化理论之上,在特征空间中建构最优分割超平面,使得学习器得到全局最优化,并且在整个样本空间的期望风险以某个概率满足一定上界。 四、The Apriori algorithm Apriori算法是一种最有影响的挖掘布尔关联规则频繁项集的算法,其核心是基于两阶段“频繁项集”思想的递推算法。其涉及到的关联规则在分类上属于单维、单层、布尔关联规则。在这里,所有支持度大于最小支

数据挖掘算法

数据挖掘的10大经典算法 国际权威的学术组织the IEEE International Conference on Data Mining (ICDM) 2006年12月评选出了数据挖掘领域的十大经典算法:C4.5, k-Means, SVM, Apriori, EM, PageRank, AdaBoost, kNN, Naive Bayes, and CART. 不仅仅是选中的十大算法,其实参加评选的18种算法,实际上随便拿出一种来都可以称得上是经典算法,它们在数据挖掘领域都产生了极为深远的影响。 1. C4.5 C4.5算法是机器学习算法中的一种分类决策树算法,其核心算法是ID3算法. C4.5算法继承了ID3算法的优点,并在以下几方面对ID3算法进行了改进: 1) 用信息增益率来选择属性,克服了用信息增益选择属性时偏向选择取值多的属性的不足; 2) 在树构造过程中进行剪枝; 3) 能够完成对连续属性的离散化处理; 4) 能够对不完整数据进行处理。 C4.5算法有如下优点:产生的分类规则易于理解,准确率较高。其缺点是: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。 2. The k-means algorithm 即K-Means算法 k-means algorithm算法是一个聚类算法,把n的对象根据他们的属性分为k个分割,k < n。它与处理混合正态分布的最大期望算法很相似,因为他们都试图找到数据中自然聚类的中心。它假设对象属性来自于空间向量,并且目标是使各个群组内部的均方误差总和最小。 3. Support vector machines 支持向量机,英文为Support Vector Machine,简称SV机(论文中一般简称SVM)。它是一种監督式學習的方法,它广泛的应用于统计分类以及回归分析中。支持向量机将向量映射到一个更高维的空间里,在这个空间里建立有一个最大间隔超平面。在分开数据的超平面的两边建有两个互相平行的超平面。分隔超平面使两个平行超平面的距离最大化。假定平行超平面间的距离或差距越大,分类器的总误差越小。一个极好的指南是C.J.C Burges的《模式识别支持向量机指南》。van der Walt 和 Barnard 将支持向量机和其他分类器进行了比较。 4. The Apriori algorithm

大数据常用的算法

大数据常用的算法(分类、回归分析、聚类、关联规则) 在大数据时代,数据挖掘是最关键的工作。大数据的挖掘是从海量、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的大型数据库中发现隐含在其中有价值的、潜在有用的信息和知识的过程,也是一种决策支持过程。其主要基于人工智能,机器学习,模式学习,统计学等。通过对大数据高度自动化地分析,做出归纳性的推理,从中挖掘出潜在的模式,可以帮助企业、商家、用户调整市场政策、减少风险、理性面对市场,并做出正确的决策。目前,在很多领域尤其是在商业领域如银行、电信、电商等,数据挖掘可以解决很多问题,包括市场营销策略制定、背景分析、企业管理危机等。大数据的挖掘常用的方法有分类、回归分析、聚类、关联规则、神经网络方法、Web 数据挖掘等。这些方法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的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摸个给定的类别中。可以应用到涉及到应用分类、趋势预测中,如淘宝商铺将用户在一段时间内的购买情况划分成不同的类,根据情况向用户推荐关联类的商品,从而增加商铺的销售量。 (2)回归分析。回归分析反映了数据库中数据的属性值的特性,通过函数表达数据映射的关系来发现属性值之间的依赖关系。它可以应用到对数据序列的预测及相关关系的研究中去。在市场营销中,回归分析可以被应用到各个方面。如通过对本季度销售的回归分析,对下一季度的销售趋势作出预测并做出针对性的营销改变。 (3)聚类。聚类类似于分类,但与分类的目的不同,是针对数据的相似性和差异性将一组数据分为几个类别。属于同一类别的数据间的相似性很大,但不同类别之间数据的相似性很小,跨类的数据关联性很低。(4)关联规则。关联规则是隐藏在数据项之间的关联或相互关系,即可以根据一个数据项的出现推导出其他数据项的出现。关联规则的挖掘过程主要包括两个阶段:第一阶段为从海量原始数据中找出所有的高频项目组;第二极端为从这些高频项目组产生关联规则。关联规则挖掘技术已经被广泛应用于金融行业企业中用以预测客户的需求,各银行在自己的ATM 机上通过捆绑客户可能感兴趣的信息供用户了解并获取相应信

数据挖掘分类算法研究综述终板

数据挖掘分类算法研究综述 程建华 (九江学院信息科学学院软件教研室九江332005 ) 摘要:随着数据库应用的不断深化,数据库的规模急剧膨胀,数据挖掘已成为当今研究的热点。特别是其中的分类问题,由于其使用的广泛性,现已引起了越来越多的关注。对数据挖掘中的核心技术分类算法的内容及其研究现状进行综述。认为分类算法大体可分为传统分类算法和基于软计算的分类法两类。通过论述以上算法优缺点和应用范围,研究者对已有算法的改进有所了解,以便在应用中选择相应的分类算法。 关键词:数据挖掘;分类;软计算;算法 1引言 1989年8月,在第11届国际人工智能联合会议的专题研讨会上,首次提出基于数据库的知识发现(KDD,Knowledge DiscoveryDatabase)技术[1]。该技术涉及机器学习、模式识别、统计学、智能数据库、知识获取、专家系统、数据可视化和高性能计算等领域,技术难度较大,一时难以应付信息爆炸的实际需求。到了1995年,在美国计算机年会(ACM)上,提出了数据挖掘[2](DM,Data Mining)的概念,由于数据挖掘是KDD过程中最为关键的步骤,在实践应用中对数据挖掘和KDD这2个术语往往不加以区分。 基于人工智能和信息系统,抽象层次上的分类是推理、学习、决策的关键,是一种基础知识。因而数据分类技术可视为数据挖掘中的基础和核心技术。其实,该技术在很多数据挖掘中被广泛使用,比如关联规则挖掘和时间序列挖掘等。因此,在数据挖掘技术的研究中,分类技术的研究应当处在首要和优先的地位。目前,数据分类技术主要分为基于传统技术和基于软计算技术两种。 2传统的数据挖掘分类方法 分类技术针对数据集构造分类器,从而对未知类别样本赋予类别标签。在其学习过程中和无监督的聚类相比,一般而言,分类技术假定存在具备环境知识和输入输出样本集知识的老师,但环境及其特性、模型参数等却是未知的。 2.1判定树的归纳分类 判定树是一个类似流程图的树结构,其中每个内部节点表示在一个属性上的测试,每个分支代表一个测试输出,而每个树叶节点代表类或类分布。树的最顶层节点是根节点。由判定树可以很容易得到“IFTHEN”形式的分类规则。方法是沿着由根节点到树叶节点的路径,路径上的每个属性-值对形成“IF”部分的一个合取项,树叶节点包含类预测,形成“THEN”部分。一条路径创建一个规则。 判定树归纳的基本算法是贪心算法,它是自顶向下递归的各个击破方式构造判定树。其中一种著名的判定树归纳算法是建立在推理系统和概念学习系统基础上的ID3算法。 2.2贝叶斯分类 贝叶斯分类是统计学的分类方法,基于贝叶斯公式即后验概率公式。朴素贝叶斯分类的分类过程是首先令每个数据样本用一个N维特征向量X={X1,X2,?X n}表示,其中X k是属性A k的值。所有的样本分为m类:C1,C2,?,C n。对于一个类别的标记未知的数据记录而言,若P(C i/X)>P(C j/X),1≤ j≤m,j≠i,也就是说,如果条件X下,数据记录属于C i类的概率大于属于其他类的概率的话,贝叶斯分类将把这条记录归类为C i类。 建立贝叶斯信念网络可以被分为两个阶段。第一阶段网络拓扑学习,即有向非循环图的——————————————————— 作者简介:程建华(1982-),女,汉族,江西九江,研究生,主要研究方向为数据挖掘、信息安全。

数据挖掘中十大经典算法

数据挖掘十大经典算法 国际权威的学术组织the IEEE International Conference on Data Mining (ICDM) 2006年12月评选出了数据挖掘领域的十大经典算法:C4.5, k-Means, SVM, Apriori, EM, PageRank, AdaBoost, kNN, Naive Bayes, and CART. 不仅仅是选中的十大算法,其实参加评选的18种算法,实际上随便拿出一种来都可以称得上是经典算法,它们在数据挖掘领域都产生了极为深远的影响。 1. C4.5 C4.5算法是机器学习算法中的一种分类决策树算法,其核心算法是ID3算法. C4.5算法继承了ID3算法的优点,并在以下几方面对ID3算法进行了改进: 1) 用信息增益率来选择属性,克服了用信息增益选择属性时偏向选择取值多的属性的不足; 2) 在树构造过程中进行剪枝; 3) 能够完成对连续属性的离散化处理; 4) 能够对不完整数据进行处理。 C4.5算法有如下优点:产生的分类规则易于理解,准确率较高。其缺点是: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。 2. The k-means algorithm 即K-Means算法 k-means algorithm算法是一个聚类算法,把n的对象根据他们的属性分为k个分割,k < n。它与处理混合正态分布的最大期望算法很相似,因为他们都试图找到数据中自然聚类的中心。它假设对象属性来自于空间向量,并且目标是使各个群组内部的均方误差总和最小。 3. Support vector machines 支持向量机,英文为Support Vector Machine,简称SV机(论文中一般简称SVM)。它是一种監督式學習的方法,它广泛的应用于统计分类以及回归分析中。支持向量机将向量映射到一个更高维的空间里,在这个空间里建立有一个最大间隔超平面。在分开数据的超平面的两边建有两个互相平行的超平面。分隔超平面使两个平行超平面的距离最大化。假定平行超平面间的距离或差距越大,分类器的总误差越小。一个极好的指南是C.J.C Burges的《模式识别支持向量机指南》。van der Walt 和Barnard 将支持向量机和其他分类器进行了比较。 4. The Apriori algorithm Apriori算法是一种最有影响的挖掘布尔关联规则频繁项集的算法。其核心是基于两阶段频集思想的递推算法。该关联规则在分类上属于单维、单层、布尔关联规则。在这里,所有支持度大于最小支持度的项集称为频繁项集,简称频集。 5. 最大期望(EM)算法 在统计计算中,最大期望(EM,Expectation–Maximization)算法是在概率(probabilistic)模型中寻找参数最大似然估计的算法,其中概率模型依赖于无法观测的隐藏变量(Latent Variabl)。最大期望经常用在机器学习和计算机视觉的数据集聚(Data Clustering)领域。 6. PageRank PageRank是Google算法的重要内容。2001年9月被授予美国专利,专利人是Google创始人之一拉里?佩奇(Larry Page)。因此,PageRank里的page不是指网页,而是指佩奇,即这个

全面解析数据挖掘的分类及各种分析方法

全面解析数据挖掘的分类及各种分析方法 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(Affinitygroupingorassociationrules) ?聚集(Clustering) ?描述和可视化(DescriptionandVisualization) ?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。 ?间接数据挖掘 目标中没有选出某一具体的变量,用模型进行描述;而是在所有的变量中建立起某种关系。 ?分类、估值、预言属于直接数据挖掘;后三种属于间接数据挖掘 3.各种分析方法的简介 ?分类(Classification) 首先从数据中选出已经分好类的训练集,在该训练集上运用数据挖掘分类的技术,建立分类模型,对于没有分类的数据进行分类。 例子: a.信用卡申请者,分类为低、中、高风险 b.分配客户到预先定义的客户分片 注意:类的个数是确定的,预先定义好的 ?估值(Estimation) 估值与分类类似,不同之处在于,分类描述的是离散型变量的输出,而估值处理连续值的输出;分类的类别是确定数目的,估值的量是不确定的。 例子: a.根据购买模式,估计一个家庭的孩子个数 b.根据购买模式,估计一个家庭的收入 c.估计realestate的价值

数据挖掘分类算法的研究与应用

首都师范大学 硕士学位论文 数据挖掘分类算法的研究与应用 姓名:刘振岩 申请学位级别:硕士 专业:计算机应用技术 指导教师:王万森 2003.4.1

首都师范入学硕.卜学位论Z数据挖掘分类算法的研究与应用 摘要 , f随着数据库技术的成熟应用和Internet的迅速发展,人类积累的数据量正在以指数速度增长。科于这些数据,人{}j已经不满足于传统的查询、统计分析手段,而需要发现更深层次的规律,对决策或科研工作提供更有效的决策支持。正是为了满足这种要求,从大量数据中提取出隐藏在其中的有用信息,将机器学习应用于大型数据库的数据挖掘(DataMining)技术得到了长足的发展。 所谓数据挖掘(DataMining,DM),也可以称为数据库中的知识发现(KnowledgeDiscoverDat曲鹅e,KDD),就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据r},,提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。发现了的知识可以被用于信息管理、查询优化、决策支持、过程控制等,还可以用于数据自身的维护。因此,数据挖掘是数据库研究中的一个很有应用价值的新领域,它又是一门广义的交叉学科,融合了数据库、人工智能、机器学习、统计学等多个领域的理论和技术。 分类在数据挖掘中是一项非常重要的任务,目前在商业上应用最多。分类的目的是学会一个分类函数或分类模型,该模型能把数据库中的数据项映射到给定类别中的某一个。{乍多分类的方法已被机器学习、专家系统、统计学和神经生物学方面的研究者提}H。本论文主要侧重数据挖掘中分类算法的研究,并将分类算法划分为急切分类和懒散分类,全部研究内容基本围绕着这种划分方法展开。.1本文的主要研究内容:, l,讨论了数掂挖掘中分类的基本技术,包括数据分类的过程,分类数据所需的数据预处理技术,以及分类方法的比较和评估标准;比较了几种典 型的分类算法,包括决策树、k.最近邻分类、神经网络算法:接着,引 出本文的研究重点,即将分类算法划分为急切分类和懒散分类,并基于 这种划分展歼对数据挖掘分类算法的研究。 2.结合对决簸树方法的研究,重点研究并实现了一个“懒散的基于模型的分类”思想的“懒散的决策树算法”。在决策树方法的研究中,阐述了决 策树的基本概念以及决策树的优缺点,决策树方法的应用状况,分析了 决策树算法的迸一步的研究重点。伪了更好地满足网络环境下的应用需 求,结合传统的决策树方法,基于Ⅶ懒散的基于模型的分类”的思想, 实现了一个网络环境下基于B/S模式的“懒散的决策树算法”。实践表明: 在WEB应fH程序叶i采用此算法取得了很好的效果。、 ≯ 3.选取神经H络分类算法作为急切分类算法的代表进行深入的研究。在神经网络中,重点分析研究了感知器基本模型,包括感知器基本模型的构 造及其学习算法,模型的几何意义及其局限性。并针对该模型只有在线 性可分的情况一F彳‘能用感知器的学习算法进行分类的这一固有局限性, 研究并推广了感知器模型。

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