数据仓储与数据挖掘讲义 第3章 数据仓库设计
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数据仓库与数据挖掘教学大纲引言概述:数据仓库与数据挖掘是现代信息技术领域中的重要概念,它们在数据分析和决策支持方面起着至关重要的作用。
为了更好地培养学生的数据分析和决策能力,教育机构需要制定一份完善的数据仓库与数据挖掘教学大纲。
本文将从五个大点出发,详细阐述数据仓库与数据挖掘教学大纲的内容。
正文内容:1. 数据仓库基础知识1.1 数据仓库的定义和特点1.2 数据仓库的架构和组成1.3 数据仓库的设计原则1.4 数据仓库的建模方法1.5 数据仓库的维护和管理2. 数据仓库的ETL过程2.1 ETL的定义和作用2.2 数据抽取的方法和技术2.3 数据转换的方法和技术2.4 数据加载的方法和技术2.5 ETL过程的监控和调优3. 数据挖掘的基本概念3.1 数据挖掘的定义和目标3.2 数据挖掘的过程和方法3.3 数据挖掘的常用算法3.4 数据挖掘的应用领域3.5 数据挖掘的评估和验证4. 数据挖掘技术在决策支持中的应用4.1 决策支持系统的定义和特点4.2 数据挖掘在决策支持系统中的作用4.3 数据挖掘在市场营销决策中的应用4.4 数据挖掘在风险评估中的应用4.5 数据挖掘在客户关系管理中的应用5. 数据仓库与数据挖掘的案例分析5.1 案例一:零售业的销售数据分析5.2 案例二:医疗保险的欺诈检测5.3 案例三:社交媒体的用户行为分析5.4 案例四:电信运营商的用户流失预测5.5 案例五:创造业的供应链优化总结:综上所述,数据仓库与数据挖掘教学大纲应包括数据仓库基础知识、ETL过程、数据挖掘的基本概念、数据挖掘技术在决策支持中的应用以及案例分析。
通过系统学习这些内容,学生将能够掌握数据仓库与数据挖掘的理论和实践技能,提升他们在数据分析和决策支持方面的能力。
教育机构应根据实际情况和需求,制定符合学生需求的教学大纲,进一步推动数据仓库与数据挖掘的教育与研究发展。
数据仓库与数据挖掘教学大纲引言概述:数据仓库与数据挖掘是现代信息技术领域中的重要概念,对于培养学生的信息分析和决策能力具有重要意义。
因此,制定一份完善的数据仓库与数据挖掘教学大纲对于高等教育机构来说至关重要。
本文将从四个方面详细阐述数据仓库与数据挖掘教学大纲的内容。
一、数据仓库的基本概念1.1 数据仓库的定义和特点数据仓库是指将多个数据源中的数据集成到一个统一的、面向主题的、稳定的、非易失的数据存储中,以支持决策支持系统和数据分析。
数据仓库的特点包括数据集成、面向主题、稳定性和非易失性等。
1.2 数据仓库的架构和组成数据仓库的架构包括数据源层、数据集成层、数据存储层和数据展示层。
数据源层用于获取和整合各种数据源的数据,数据集成层负责将数据进行清洗和转换,数据存储层用于存储清洗后的数据,数据展示层则是为用户提供数据查询和分析的接口。
1.3 数据仓库的设计和建模数据仓库的设计和建模是指根据业务需求和数据分析目标,对数据仓库的结构和内容进行设计和建模。
数据仓库的设计和建模需要考虑数据模型、维度建模、事实表与维度表的设计等方面。
二、数据挖掘的基本概念2.1 数据挖掘的定义和目标数据挖掘是指从大规模数据集中发现隐藏于其中的有用信息和模式的过程。
数据挖掘的目标包括分类、聚类、关联规则挖掘、异常检测等。
2.2 数据挖掘的方法和技术数据挖掘的方法和技术包括统计分析、机器学习、人工智能等。
其中,统计分析包括描述统计和推断统计,机器学习包括监督学习和无监督学习,人工智能包括神经网络和遗传算法等。
2.3 数据挖掘的应用领域数据挖掘的应用领域广泛,包括市场营销、金融风险管理、医疗诊断、社交网络分析等。
数据挖掘在各个领域的应用可以帮助企业和组织做出更准确的决策和预测。
三、数据仓库与数据挖掘的关系3.1 数据仓库与数据挖掘的联系数据仓库与数据挖掘是相辅相成的关系,数据仓库提供了数据挖掘的数据源,而数据挖掘则可以从数据仓库中发现有用的信息和模式。
一、实验内容和目的目的:1.理解数据挖掘的基本概念及其过程;2.理解数据挖掘与数据仓库、OLAP之间的关系3.理解基本的数据挖掘技术与方法的工作原理与过程,掌握数据挖掘相关工具的使用。
内容:将创建一个数据挖掘模型以训练销售数据,并使用“Microsoft 决策树”算法在客户群中找出会员卡选择模式。
请将要挖掘的维度(事例维度)设置为客户,再将Member_Card 成员的属性设置为数据挖掘算法识别模式时要使用的信息。
然后选择人口统计特征列表,算法将从中确定模式:婚姻状况、年收入、在家子女数和教育程度。
下一步需要训练模型,以便能够浏览树视图并从中读取模式。
市场部将根据这些模式设计新的会员卡,使其适应申请各类会员卡的客户类型。
二、所用仪器、材料(设备名称、型号、规格等)操作系统平台:Windows 7数据库平台:SQL Server 2008 SP2三、实验原理知识发现被认为是从数据中发现有用知识的整个过程。
数据挖掘被认为是KDD过程中的一个特定步骤,它用专门算法从数据中抽取模式。
KDD过程定义为:KDD是从数据集中识别出有效出、新颖的、潜在有用的,以及最终可理解的模式的高级处理过程。
KDD过程可以概括为3部分:数据准备(data preparation),数据挖掘及结果的解释和评估(interpretation & evaluation)。
数据挖掘的对象主要是关系数据库和数据仓库,这是典型的结构化数据。
随着技术的发展,数据挖掘对象逐步扩大到半结构化或非结构化数据,这主要是文本数据、图像与视频数据以及Web数据等。
数据挖掘任务有6项:关联分析、时序模式、聚类、分类、偏差检测、预测。
数据挖掘方法是由人工智能、机器学习的方法发展而来,结合传统的统计分析方法、模糊数学方法以及科学计算可视化技术,以数据库为研究对象,形成了数据挖掘方法和技术。
数据挖掘方法和技术可以分为6大类:1.归纳学习的信息论方法:ID3等方法(决策树方法)、IBLE方法(决策规则树方法)2.归纳学习的集合论方法:粗糙集(rough set)方法、关联规则挖掘、覆盖正例排斥反例方法、概念树方法。
数据仓库与数据挖掘技术教程数据仓库和数据挖掘是如今信息时代中不可或缺的技术手段。
数据仓库是用于存储大量数据的集中式存储系统,而数据挖掘是一种从数据中提取知识和信息的过程。
本文将向您介绍数据仓库和数据挖掘的基本概念、技术原理以及应用领域。
1. 数据仓库的基本概念和作用数据仓库是一个用于存储和管理大量数据的集中式存储系统。
它将分散在不同系统中的数据整合到一个统一的数据仓库中,使得数据的访问和管理更加便捷。
数据仓库通过数据抽取、转换和加载等技术将分散的数据整合到仓库中,并对数据进行清洗、集成和变换,使得数据具有一致性和高质量。
数据仓库的作用主要有以下几个方面:1.1 支持决策分析:数据仓库通过提供经过处理和清洗的数据,支持企业和组织进行决策分析。
通过数据仓库,用户可以从不同维度对数据进行分析和查询,帮助他们了解业务趋势、识别问题和发现机会。
1.2 集成分散数据:数据仓库能够将分散在不同系统中的数据进行集成,使得数据更加一致和完整。
这样可以减少数据冗余和数据不一致性,提高数据的质量和可信度。
1.3 支持数据挖掘:数据仓库中的数据往往被用于数据挖掘任务,如分类、聚类、关联规则挖掘等。
数据挖掘通过分析数据中的模式、关联和趋势等信息,从中发现隐藏在数据背后的有价值的知识和信息。
2. 数据仓库的架构和设计数据仓库的架构主要包括三个层次:数据源层、数据存储层和应用层。
数据源层包括企业内部的各种业务系统和外部的数据源,它们是数据仓库的数据来源。
数据存储层是数据仓库存储数据的地方,通常采用关系数据库进行存储。
应用层是数据仓库的前端应用,包括数据查询、报表分析、数据挖掘等功能。
在设计数据仓库时,需要考虑以下几个重要因素:2.1 数据模型:数据模型是数据仓库设计的核心。
常用的数据模型有星型模型和雪花模型。
星型模型以一个中心表为核心,围绕这个中心表连接各个维度表;雪花模型在星型模型的基础上,将维度表进行了进一步的归一化。
2.2 数据抽取和加载:数据仓库通过数据抽取和加载技术将分散的数据整合到仓库中。
第1章数据仓库的概念与体系结构1.数据仓库就是一个面向主题的、集成的、相对稳定的、反映历史变化的数据集合。
2.元数据是描述数据仓库内数据的结构和建立方法的数据,它为访问数据仓库提供了一个信息目录,根据元数据用途的不同可将数据仓库的元数据分为技术元数据和业务元数据两类。
3.数据处理通常分成两大类:联机事务处理OLTP和联机分析处理OLAP。
4.多维分析是指对以“维”形式组织起来的数据(多维数据集)采取切片(Slice)、切块(dice)、钻取(Drill-down 和Roll-up 等)和旋转(pivot)等各种分析动作,以求剖析数据,使用户能从不同角度、不同侧面观察数据仓库中的数据,从而深入理解多维数据集中的信息。
5. ROLAP是基于关系数据库的OLAP实现,而MOLAP是基于多维数据结构组织的OLAP实现。
6.数据仓库按照其开发过程,其关键环节包括数据抽取、数据存储与管理和数据表现等。
7.数据仓库系统的体系结构根据应用需求的不同,可以分为以下4种类型:两层架构、独立型数据集市、依赖型数据集市和操作型数据存储、逻辑型数据集市和实时数据仓库。
8.操作型数据存储实际上是一个集成的、面向主题的、可更新的、当前值的(但是可“挥发”的)、企业级的、详细的数据库,也叫运营数据存储。
9.“实时数据仓库”意味着源数据系统、决策支持服务和数据仓库之间以一个接近实时的速度交换数据和业务规则。
10.从应用的角度看,数据仓库的发展演变可以归纳为5个阶段:以报表为主、以分析为主、以预测模型为主、以营运导向为主、以实时数据仓库和自动决策为主。
11.什么是数据仓库?数据仓库的特点主要有哪些?答:数据仓库就是一个面向主题的(Subject Oriented)、集成的(Integrate)、相对稳定的(Non-Volatile)、反映历史变化(Time Variant)的数据集合,通常用于辅助决策支持。
数据仓库的特点包含以下几个方面:(1)面向主题。
目录1. 绪论 (2)1.1项目背景 (2)1.2 提出问题 (2)2 数据库仓库与数据集的概念介绍 (2)2.1数据仓库 (2)2.2数据集 (2)3 数据仓库 (3)3.1 数据仓库的设计 (3)3.1.1数据仓库的概念模型设计 (3)3.1.2数据仓库的逻辑模型设计 (3)3.2 数据仓库的建立 (3)3.2.1数据仓库数据集 (3)3.2.2建立维表 (4)4.数据挖掘操作 (4)4.1数据预处理 (4)4.1.1描述性数据汇总 (4)4.2决策树 (4)5、实验心得 (12)6、大总结 (12)1. 绪论1.1项目背景在现在大数据时代,各行各业需要对商品及相关关节的数据进行收集处理,尤其零售行业,于企业对产品的市场需求进行科学合理的分析,从而预测出将来的市场,制定出高效的决策,给企业带来经济收益。
1.2 提出问题对于超市的商品的购买时期和购买数量的如何决定,才可以使销售量最大,不积压商品,不缺货,对不同时期季节和不同人群制定不同方案,使企业收益最大,通过数据挖掘对数据进行决策树分析,关联分析,顺序分析与决策分析等可以制定出最佳方案。
2 数据库仓库与数据集的概念介绍2.1数据仓库数据仓库是为企业所有级别的决策制定过程提供支持的所有类型数据的战略集合。
它是单个数据存储,出于分析性报告和决策支持的目的而创建。
为企业提供需要业务智能来指导业务流程改进和监视时间、成本、质量和控制。
数据仓库是决策系统支持(dss)和联机分析应用数据源的结构化数据环境。
数据仓库研究和解决从数据库中获取信息的问题。
数据仓库的特征在于面向主题、集成性、稳定性和时变性。
2.2数据集数据集是指一种由数据所组成的集合。
Data set(或dataset)是一个数据的集合,通常以表格形式出现。
每一列代表一个特定变量。
每一行都对应于某一成员的数据集的问题。
它列出的价值观为每一个变量,如身高和体重的一个物体或价值的随机数。
每个数值被称为数据资料。
第三章作业1.联机分析处理(OLAP)的简单定义是什么?它体现的特征是什么。
P40联机分析处理是共享多维信息的快速分析。
它体现在四个特征:(1)快速性(2)可分析性(3)多维性(4)信息性2.OLAP准则中的主要准则有哪些?P41(1)多维概念视图(2)透明性(3)可访问性(4)一直稳定的报表性能(5)客户/服务器体系结构(6)维的等同性(7)动态的系数矩阵处理(8)多用户支持能力(9)非限定的跨维操作(10)直观的数据操作(11)灵活的报表生成(12)不受限制的维和聚集层次3. 什么是维?关系数据库是二维数据吗?如何理解多维数据?P43维是人们观察数据的特定角度。
关系数据库不是二维数据,只是通过二维关系表示了数据的多维概念。
多维数据就是从多个特定角度来观察特定的变量。
4.MDDB(Multi Dimensional Database, 多维数据库)是以多维的方式组织数据,即以维作为坐标系,采用类似于数组的形式存储数据。
RDBMS(relational database management system,关系型数据库管理系统)通过数据、关系和对数据的约束三者组成的数据模型来存放和管理数据MDDB特点:1.数据库中的元素具有相同的数值2.多维数据库表达清晰,3.占用存储少RDBMS的特点:1.数据以表格的形式出现2.每行为各种记录名称3.每列为记录名称所对应的数据域4.许多的行和列组成一张表单5.若干的表单组成database5.1.数据存取速度ROLAP服务器需要将SQL语句转化为多维存储语句,临时“拼合”出多维数据立方体。
因此,ROLAP的响应时间较长。
MOLAP在数据存储速度上性能好,响应速度快。
2.数据存储的容量ROLAP使用的传统关系数据库的存储方法,在存储容量上基本没有限制。
MOLAP通常采用多平面叠加成立体的方式存放数据。
当数据量超过操作系统最大文件长度时,需要进行数据分割。
多维数据库的数据量级难以达到太大的字节级。
数据仓库与数据挖掘教学大纲一、引言1.1 课程背景数据仓库与数据挖掘是现代信息技术领域中的重要分支,它们在企业决策、市场营销、金融分析等领域中发挥着重要作用。
本课程旨在介绍数据仓库与数据挖掘的基本概念、原理和应用,培养学生的数据分析和决策能力。
1.2 课程目标本课程的目标是使学生能够理解数据仓库与数据挖掘的基本概念和原理,掌握数据仓库与数据挖掘的常用技术和方法,具备数据分析和决策的能力。
1.3 先修课程数据库原理与应用、统计学基础、计算机编程基础等。
二、课程内容2.1 数据仓库概述2.1.1 数据仓库的定义和特点2.1.2 数据仓库的架构和组成2.1.3 数据仓库的设计和实现2.2 数据仓库建模2.2.1 维度建模和事实建模2.2.2 星型模型和雪花模型2.2.3 数据仓库的物理设计2.3 数据仓库的ETL过程2.3.1 ETL的定义和流程2.3.2 数据抽取、转换和加载的技术和方法 2.3.3 ETL工具的使用和案例分析2.4 数据挖掘概述2.4.1 数据挖掘的定义和任务2.4.2 数据挖掘的过程和步骤2.4.3 数据挖掘的常用算法和技术2.5 分类与预测2.5.1 决策树算法2.5.2 朴素贝叶斯算法2.5.3 支持向量机算法2.5.4 神经网络算法2.6 聚类与关联规则挖掘2.6.1 K-means聚类算法2.6.2 Apriori关联规则挖掘算法2.6.3 基于图的聚类算法2.6.4 基于频繁模式的关联规则挖掘算法 2.7 数据挖掘应用2.7.1 金融风险预测2.7.2 市场营销分析2.7.3 社交网络分析2.7.4 医疗数据分析三、教学方法3.1 理论讲授通过课堂讲解,介绍数据仓库与数据挖掘的基本概念、原理和应用。
3.2 实践操作利用数据仓库和数据挖掘工具,进行实际案例的操作和分析,提升学生的实际应用能力。
3.3 课堂讨论引导学生参预课堂讨论,探讨数据仓库与数据挖掘的相关问题和应用案例。
数据仓库与数据挖掘教程数据仓库与数据挖掘教程数据仓库和数据挖掘是两个在信息技术领域中非常重要的概念。
数据仓库是指一个集成的和面向主题的数据存储系统,用于支持管理决策的过程。
而数据挖掘则是一种通过自动或半自动的方式从大量数据中发现有用的信息和模式的技术。
数据仓库的构建是数据挖掘的前提。
一个有效的数据仓库应当包含多个不同的数据源,并将这些数据集成到一个统一的数据模型中。
在构建数据仓库时,需考虑数据的存储、数据的获取、数据的清洗和数据的质量等问题。
首先,数据的存储是数据仓库的基础。
数据通常以多维数据模型进行组织,其中包含事实表和维度表。
事实表记录了业务过程中发生的事件,而维度表包含了描述事实表的各个维度的属性。
其次,数据的获取是数据仓库不可或缺的环节。
数据的获取可以通过抽取、转换和加载(ETL)的过程来实现。
在抽取阶段,数据从不同的源系统中提取出来;在转换阶段,对抽取的数据进行清洗、过滤和转换等处理;最后,在加载阶段,将处理过的数据加载到数据仓库中。
然后,数据的清洗是确保数据质量的重要一环。
数据仓库中的数据往往来自不同的数据源,这些数据源可能包含错误、冗余或缺失的数据。
因此,在数据仓库中,需要进行数据清洗来减少这些问题对挖掘结果的影响。
数据清洗的任务包括去除重复数据、处理缺失值和解决不一致性等。
最后,数据的质量也是数据仓库和数据挖掘过程中需要关注的一个方面。
数据质量的好坏直接影响着后续的数据分析和决策。
为了确保数据质量,可以采取数据验证、数据整合和数据监控等方法。
例如,数据的验证可以通过输入格式和数据范围的检查来确保数据的准确性。
一旦数据仓库构建完成,就可以进行数据挖掘的工作了。
数据挖掘是根据特定的算法和模型,从大量的数据中寻找有用的信息和模式。
常用的数据挖掘技术包括分类、聚类、关联规则挖掘和预测等。
分类是指将对象归类到已知的类别中。
聚类是将对象划分成不同的组,使得组内的对象相似度较高,而组间的相似度较低。
数据仓库与数据挖掘教学大纲一、课程简介数据仓库与数据挖掘是现代数据分析与决策的重要工具。
本课程旨在介绍数据仓库与数据挖掘的基本概念、原理、方法和应用,培养学生对大数据的处理和分析能力,以及利用数据挖掘技术进行数据驱动决策的能力。
二、课程目标1. 掌握数据仓库与数据挖掘的基本概念和原理。
2. 熟悉数据仓库与数据挖掘的常用方法和技术。
3. 能够应用数据仓库与数据挖掘技术进行数据预处理和特征选择。
4. 能够利用数据挖掘技术进行数据分类、聚类、关联规则挖掘等任务。
5. 能够利用数据仓库与数据挖掘技术解决实际问题并进行数据驱动决策。
三、教学内容与安排1. 数据仓库概述- 数据仓库的定义与特点- 数据仓库的架构与组成- 数据仓库的设计与实现2. 数据预处理- 数据清洗与去噪- 数据集成与转换- 数据规约与变换3. 特征选择与降维- 特征选择的概念与方法- 特征降维的概念与方法- 特征选择与降维的应用案例4. 数据分类与回归- 决策树算法- 朴素贝叶斯算法- 支持向量机算法- 逻辑回归算法5. 数据聚类- K均值聚类算法- 层次聚类算法- 密度聚类算法- 谱聚类算法6. 关联规则挖掘- 关联规则的定义与表示- 关联规则挖掘的算法与应用 - 关联规则挖掘的评估与优化7. 数据挖掘实践- 数据挖掘工具的介绍与使用- 实际数据挖掘项目案例分析- 数据挖掘结果的解释与应用四、教学方法与评价方式1. 教学方法- 理论讲授:通过课堂讲解介绍数据仓库与数据挖掘的基本概念、原理和方法。
- 实践操作:通过实验和案例分析,让学生掌握数据仓库与数据挖掘的实际应用技能。
- 课堂讨论:通过课堂讨论,促进学生对数据仓库与数据挖掘的理解和思量。
- 课程项目:设计数据挖掘项目,培养学生的数据分析和解决实际问题的能力。
2. 评价方式- 平时成绩:包括课堂表现、作业完成情况等。
- 实验报告:要求学生完成数据仓库与数据挖掘实验,并撰写实验报告。
- 期末考试:考察学生对数据仓库与数据挖掘的理论知识和应用能力。
数据仓库与数据挖掘教学大纲一、引言数据仓库和数据挖掘是现代信息技术领域中非常重要的概念和技术。
数据仓库是一个用于存储和管理大量数据的系统,数据挖掘则是从这些数据中发现有用的信息和模式。
本课程旨在介绍数据仓库和数据挖掘的基本概念、原理和应用,以及相关的技术和工具。
二、课程目标本课程的主要目标是使学生能够:1. 理解数据仓库和数据挖掘的基本概念和原理;2. 掌握数据仓库和数据挖掘的常用技术和方法;3. 熟悉数据仓库和数据挖掘的应用领域和案例;4. 能够使用相关工具和软件进行数据仓库和数据挖掘的实践。
三、课程内容1. 数据仓库概述1.1 数据仓库的定义和特点1.2 数据仓库的架构和组成1.3 数据仓库的设计和建模1.4 数据仓库的实施和维护2. 数据挖掘概述2.1 数据挖掘的定义和任务2.2 数据挖掘的过程和步骤2.3 数据挖掘的技术和方法2.4 数据挖掘的应用和发展趋势3. 数据仓库建模和设计3.1 维度建模和事实表设计3.2 数据仓库的物理和逻辑结构3.3 数据仓库的查询和优化4. 数据挖掘技术和方法4.1 数据预处理和清洗4.2 数据挖掘的分类和聚类4.3 关联规则和序列模式挖掘 4.4 分类和预测模型4.5 时间序列和空间数据挖掘5. 数据仓库和数据挖掘的应用5.1 客户关系管理和市场分析 5.2 金融风险管理和信用评估 5.3 医疗健康管理和疾病预测5.4 在线购物和推荐系统6. 数据仓库和数据挖掘工具6.1 数据仓库建模工具6.2 数据挖掘工具和软件6.3 数据可视化和报告工具四、教学方法本课程采用多种教学方法,包括:1. 理论讲授:通过课堂讲解介绍数据仓库和数据挖掘的基本概念、原理和方法。
2. 实践操作:通过实际案例和实验,让学生亲自操作相关工具和软件,进行数据仓库和数据挖掘的实践。
3. 讨论和交流:通过小组讨论、案例分析和学术研讨,促进学生之间的交流和思维碰撞。
4. 项目实践:组织学生进行数据仓库和数据挖掘的项目实践,提高学生的实际应用能力。