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数据挖掘决策树算法Java实现

数据挖掘决策树算法Java实现
数据挖掘决策树算法Java实现

import java.util.HashMap;

import java.util.HashSet;

import java.util.LinkedHashSet;

import java.util.Iterator;

//调试过程中发现4个错误,感谢宇宙无敌的调试工具——print

//1、selectAtrribute中的一个数组下标出错 2、两个字符串相等的判断

//3、输入的数据有一个错误 4、selectAtrribute中最后一个循环忘记了i++

//决策树的树结点类

class TreeNode {

String element; //该值为数据的属性名称

String value; //上一个分裂属性在此结点的值

LinkedHashSet childs; //结点的子结点,以有顺序的链式哈希集存储

public TreeNode() {

this.element = null;

this.value = null;

this.childs = null;

}

public TreeNode(String value) {

this.element = null;

this.value = value;

this.childs = null;

}

public String getElement() {

return this.element;

}

public void setElement(String e) {

this.element = e;

}

public String getValue() {

return this.value;

}

public void setValue(String v) {

this.value = v;

}

public LinkedHashSet getChilds() {

return this.childs;

}

public void setChilds(LinkedHashSet childs) {

this.childs = childs;

}

}

//决策树类

class DecisionTree {

TreeNode root; //决策树的树根结点

public DecisionTree() {

root = new TreeNode();

}

public DecisionTree(TreeNode root) {

this.root = root;

}

public TreeNode getRoot() {

return root;

}

public void setRoot(TreeNode root) {

this.root = root;

}

public String selectAtrribute(TreeNode node,String[][] deData, boolean flags[],

LinkedHashSet atrributes, HashMap attrIndexMap) {

//Gain数组存放当前结点未分类属性的Gain值

double Gain[] = new double[atrributes.size()];

//每条数据中归类的下标,为每条数据的最后一个值

int class_index = deData[0].length - 1;

//属性名,该结点在该属性上进行分类

String return_atrribute = null;

//计算每个未分类属性的 Gain值

int count = 0; //计算到第几个属性

for(String atrribute:atrributes) {

//该属性有多少个值,该属性有多少个分类

int values_count, class_count;

//属性值对应的下标

int index = attrIndexMap.get(atrribute);

//存放属性的各个值和分类值

LinkedHashSet values = new LinkedHashSet(); LinkedHashSet classes = new LinkedHashSet();

for(int i = 0; i < deData.length; i++) {

if(flags[i] == true) {

values.add(deData[i][index]);

classes.add(deData[i][class_index]);

}

}

values_count = values.size();

class_count = classes.size();

int values_vector[] = new int[values_count * class_count]; int class_vector[] = new int[class_count];

for(int i = 0; i < deData.length; i++) {

if(flags[i] == true) {

int j = 0;

for(String v:values) {

if(deData[i][index].equals(v)) {

break;

} else {

j++;

}

}

int k = 0;

for(String c:classes) {

if(deData[i][class_index].equals(c)) {

break;

} else {

k++;

}

}

values_vector[j*class_count+k]++;

class_vector[k]++;

}

}

/* //输出各项统计值

for(int i = 0; i < values_count * class_count; i++) { System.out.print(values_vector[i] + " ");

}

System.out.println();

for(int i = 0; i < class_count; i++) {

System.out.print(class_vector[i] + " ");

}

System.out.println();

*/

//计算InforD

double InfoD = 0.0;

double class_total = 0.0;

for(int i = 0; i < class_vector.length; i++){

class_total += class_vector[i];

}

for(int i = 0; i < class_vector.length; i++){

if(class_vector[i] == 0) {

continue;

} else {

double d = Math.log(class_vector[i]/class_total) / Math.log(2.0) * class_vector[i] / class_total;

InfoD = InfoD - d;

}

}

//计算InfoA

double InfoA = 0.0;

for(int i = 0; i < values_count; i++) {

double middle = 0.0;

double attr_count = 0.0;

for(int j = 0; j < class_count; j++) {

attr_count += values_vector[i*class_count+j];

}

for(int j = 0; j < class_count; j++) {

if(values_vector[i*class_count+j] != 0) {

double k =

values_vector[i*class_count+j];

middle = middle - Math.log(k/attr_count) / Math.log(2.0) * k / attr_count;

}

}

InfoA += middle * attr_count / class_total;

}

Gain[count] = InfoD - InfoA;

count++;

}

double max = 0.0;

int i = 0;

for(String atrribute:atrributes) {

if(Gain[i] > max) {

max = Gain[i];

return_atrribute = atrribute;

}

i++;

}

return return_atrribute;

}

//node:在当前结点构造决策树

//deData:数据集

//flags:指示在当前结点构造决策树时哪些数据是需要的

//attributes:未分类的属性集

//attrIndexMap:属性与对应数据下标

public void buildDecisionTree(TreeNode node, String[][] deData, boolean flags[],

LinkedHashSet attributes, HashMap attrIndexMap) {

//如果待分类属性已空

if(attributes.isEmpty() == true) {

//从数据集中选择多数类,遍历符合条件的所有数据

HashMap classMap = new

HashMap();

int classIndex = deData[0].length - 1;

for(int i = 0; i < deData.length; i++) {

if(flags[i] == true) {

if(classMap.containsKey(deData[i][classIndex])) {

int count =

classMap.get(deData[i][classIndex]);

classMap.put(deData[i][classIndex], count+1);

} else {

classMap.put(deData[i][classIndex], 1);

}

}

}

//选择多数类

String mostClass = null;

int mostCount = 0;

Iterator it = classMap.keySet().iterator();

while(it.hasNext()) {

String strClass = (String)it.next();

if(classMap.get(strClass) > mostCount) {

mostClass = strClass;

mostCount = classMap.get(strClass);

}

}

//对结点进行赋值,该结点为叶结点

node.setElement(mostClass);

node.setChilds(null);

System.out.println("yezhi:" + node.getElement() + ":" + node.getValue());

return;

}

//如果待分类数据全都属于一个类

int class_index = deData[0].length - 1;

String class_name = null;

HashSet classSet = new HashSet();

for(int i = 0; i < deData.length; i++) {

if(flags[i] == true) {

class_name = deData[i][class_index];

classSet.add(class_name);

}

}

//则该结点为叶结点,设置有关值,然后返回

if(classSet.size() == 1) {

node.setElement(class_name);

node.setChilds(null);

System.out.println("leaf:" + node.getElement() + ":" + node.getValue());

return;

}

//给定的分枝没有元组,是不是有这种情况?

//选择一个分类属性

String attribute = selectAtrribute(node, deData, flags, attributes, attrIndexMap);

//设置分裂结点的值

node.setElement(attribute);

//System.out.println(attribute);

if(node == root) {

System.out.println("root:" + node.getElement() + ":" + node.getValue());

} else {

System.out.println("branch:" + node.getElement() + ":" + node.getValue());

}

//生成和设置各个子结点

int attrIndex = attrIndexMap.get(attribute);

LinkedHashSet attrValues = new LinkedHashSet();

for(int i = 0; i < deData.length; i++) {

if(flags[i] == true) {

attrValues.add(deData[i][attrIndex]);

}

}

LinkedHashSet childs = new LinkedHashSet();

for(String attrValue:attrValues) {

TreeNode tn = new TreeNode(attrValue);

childs.add(tn);

}

node.setChilds(childs);

//在候选分类属性中删除当前属性

attributes.remove(attribute);

//在各个子结点上递归调用本函数

if(childs.isEmpty() != true) {

for(TreeNode child:childs) {

//设置子结点待分类的数据集

boolean newFlags[] = new boolean[deData.length] ;

for(int i = 0; i < deData.length; i++) {

newFlags[i] = flags[i];

if(deData[i][attrIndex] != child.getValue()) {

newFlags[i] = false;

}

}

//设置子结点待分类的属性集

LinkedHashSet newAttributes = new LinkedHashSet();

for(String attr:attributes) {

newAttributes.add(attr);

}

//在子结点上递归生成决策树

buildDecisionTree(child, deData, newFlags, newAttributes, attrIndexMap);

}

}

}

//输出决策树

public void printDecisionTree() {

}

}

public class DeTree {

public static void main(String[] args) {

/*

//输入数据集1

String deData[][] = new String[12][];

deData[0] = new

String[]{"Yes","No","No","Yes","Some","high","No","Yes","French","0~10","Yes"} ;

deData[1] = new

String[]{"Yes","No","No","Yes","Full","low","No","No","Thai","30~60","No"};

deData[2] = new

String[]{"No","Yes","No","No","Some","low","No","No","Burger","0~10","Yes"};

deData[3] = new

String[]{"Yes","No","Yes","Yes","Full","low","Yes","No","Thai","10~30","Yes"};

deData[4] = new

String[]{"Yes","No","Yes","No","Full","high","No","Yes","French",">60","No"};

deData[5] = new

String[]{"No","Yes","No","Yes","Some","middle","Yes","Yes","Italian","0~10","Y es"};

deData[6] = new

String[]{"No","Yes","No","No","None","low","Yes","No","Burger","0~10","No"};

deData[7] = new

String[]{"No","No","No","Yes","Some","middle","Yes","Yes","Thai","0~10","Yes"} ;

deData[8] = new

String[]{"No","Yes","Yes","No","Full","low","Yes","No","Burger",">60","No"};

deData[9] = new

String[]{"Yes","Yes","Yes","Yes","Full","high","No","Yes","Italian","10~30","N o"};

deData[10]= new

String[]{"No","No","No","No","None","low","No","No","Thai","0~10","No"};

deData[11]= new

String[]{"Yes","Yes","Yes","Yes","Full","low","No","No","Burger","30~60","Yes" };

//待分类的属性集1

String attr[] = new String[]{"alt", "bar", "fri", "hun", "pat", "price", "rain", "res", "type", "est"};

*/

//输入数据集2

String deData[][] = new String[14][];

deData[0] = new String[]{"youth","high","no","fair","no"};

deData[1] = new String[]{"youth","high","no","excellent","no"};

deData[2] = new String[]{"middle_aged","high","no","fair","yes"};

deData[3] = new String[]{"senior","medium","no","fair","yes"};

deData[4] = new String[]{"senior","low","yes","fair","yes"};

deData[5] = new String[]{"senior","low","yes","excellent","no"};

deData[6] = new

String[]{"middle_aged","low","yes","excellent","yes"};

deData[7] = new String[]{"youth","medium","no","fair","no"};

deData[8] = new String[]{"youth","low","yes","fair","yes"};

deData[9] = new String[]{"senior","medium","yes","fair","yes"};

deData[10]= new

String[]{"youth","medium","yes","excellent","yes"};

deData[11]= new

String[]{"middle_aged","medium","no","excellent","yes"};

deData[12]= new String[]{"middle_aged","high","yes","fair","yes"};

deData[13]= new String[]{"senior","medium","no","excellent","no"};

//待分类的属性集2

String attr[] = new String[]{"age", "income", "student",

"credit_rating"};

LinkedHashSet attributes = new LinkedHashSet();

for(int i = 0; i < attr.length; i++) {

attributes.add(attr[i]);

}

//属性与数据集中对应数据的下标

HashMap attrIndexMap = new

HashMap();

for(int i = 0; i < attr.length; i++) {

attrIndexMap.put(attr[i], i);

}

//需要分类的数据,初始为整个数据集

boolean flags[] = new boolean[deData.length];

for(int i = 0; i < deData.length; i++) {

flags[i] = true;

}

//构造决策树

TreeNode root = new TreeNode();

DecisionTree decisionTree = new DecisionTree(root);

decisionTree.buildDecisionTree(root, deData, flags, attributes, attrIndexMap);

}

}

决策树算法研究及应用概要

决策树算法研究及应用? 王桂芹黄道 华东理工大学实验十五楼206室 摘要:信息论是数据挖掘技术的重要指导理论之一,是决策树算法实现的理论依据。决 策树算法是一种逼近离散值目标函数的方法,其实质是在学习的基础上,得到分类规则。本文简要介绍了信息论的基本原理,重点阐述基于信息论的决策树算法,分析了它们目前 主要的代表理论以及存在的问题,并用具体的事例来验证。 关键词:决策树算法分类应用 Study and Application in Decision Tree Algorithm WANG Guiqin HUANG Dao College of Information Science and Engineering, East China University of Science and Technology Abstract:The information theory is one of the basic theories of Data Mining,and also is the theoretical foundation of the Decision Tree Algorithm.Decision Tree Algorithm is a method to approach the discrete-valued objective function.The essential of the method is to obtain a clas-sification rule on the basis of example-based learning.An example is used to sustain the theory. Keywords:Decision Tree; Algorithm; Classification; Application 1 引言 决策树分类算法起源于概念学习系统CLS(Concept Learning System,然后发展 到ID3

数据挖掘-决策树

创建Analysis Services 项目 更改存储数据挖掘对象的实例 创建数据源视图 创建用于目标邮件方案的挖掘结构 创建目标邮件方案的第一步是使用Business Intelligence Development Studio 中的数据挖掘向导创建新的挖掘结构和决策树挖掘模型。 在本任务中,您将基于Microsoft 决策树算法创建初始挖掘结构。若要创建此结构,需要首先选择表和视图,然后标识将用于定型的列和将用于测试的列 1.在解决方案资源管理器中,右键单击“挖掘结构”并选择“新建挖掘 结构”启动数据挖掘向导。 2.在“欢迎使用数据挖掘向导”页上,单击“下一步”。 3.在“选择定义方法”页上,确保已选中“从现有关系数据库或数据仓 库”,再单击“下一步”。 4.在“创建数据挖掘结构”页的“您要使用何种数据挖掘技术?”下, 选择“Microsoft 决策树”。 5.单击“下一步”。 6.在“选择数据源视图”页上的“可用数据源视图”窗格中,选择 Targeted Mailing。可单击“浏览”查看数据源视图中的各表,然后单击“关闭”返回该向导。 7.单击“下一步”。

8.在“指定表类型”页上,选中vTargetMail 的“事例”列中的复选 框以将其用作事例表,然后单击“下一步”。稍后您将使用 ProspectiveBuyer 表进行测试,不过现在可以忽略它。 9.在“指定定型数据”页上,您将为模型至少标识一个可预测列、一 个键列以及一个输入列。选中BikeBuyer行中的“可预测”列中的复选框。 10.单击“建议”打开“提供相关列建议”对话框。 只要选中至少一个可预测属性,即可启用“建议”按钮。“提供相关列建议”对话框将列出与可预测列关联最密切的列,并按照与可预测属性的相互关系对属性进行排序。显著相关的列(置信度高于95%)将被自动选中以添加到模型中。 查看建议,然后单击“取消”忽略建议。 11.确认在CustomerKey行中已选中“键”列中的复选框。 12.选中以下行中“输入”列中的复选框。可通过下面的方法来同 时选中多个列:突出显示一系列单元格,然后在按住Ctrl 的同时选中一个复选框。 1.Age https://www.doczj.com/doc/5c789230.html,muteDistance 3.EnglishEducation 4.EnglishOccupation 5.Gender 6.GeographyKey

数据挖掘算法综述

数据挖掘方法综述 [摘要]数据挖掘(DM,DataMining)又被称为数据库知识发现(KDD,Knowledge Discovery in Databases),它的主要挖掘方法有分类、聚类、关联规则挖掘和序列模式挖掘等。 [关键词]数据挖掘分类聚类关联规则序列模式 1、数据挖掘的基本概念 数据挖掘从技术上说是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在的有用的信息和知识的过程。这个定义包括好几层含义: 数据源必须是真实的、大量的、含噪声的、发现的是用户感兴趣的知识, 发现的知识要可接受、可理解、可运用, 并不要求发现放之四海皆准的知识, 仅支持特定的发现问题, 数据挖掘技术能从中自动分析数据进行归纳性推理从中发掘出潜在的数据模式或进行预测, 建立新的业务模型帮助决策者调整策略做出正确的决策。数据挖掘是是运用统计学、人工智能、机器学习、数据库技术等方法发现数据的模型和结构、发现有价值的关系或知识的一门交叉学科。数据挖掘的主要方法有分类、聚类和关联规则挖掘等 2、分类 分类(Classification)又称监督学习(Supervised Learning)。监

督学习的定义是:给出一个数据集D,监督学习的目标是产生一个联系属性值集合A和类标(一个类属性值称为一个类标)集合C的分类/预测函数,这个函数可以用于预测新的属性集合(数据实例)的类标。这个函数就被称为分类模型(Classification Model),或者是分类器(Classifier)。分类的主要算法有:决策树算法、规则推理、朴素贝叶斯分类、支持向量机等算法。 决策树算法的核心是Divide-and-Conquer的策略,即采用自顶向下的递归方式构造决策树。在每一步中,决策树评估所有的属性然后选择一个属性把数据分为m个不相交的子集,其中m是被选中的属性的不同值的数目。一棵决策树可以被转化成一个规则集,规则集用来分类。 规则推理算法则直接产生规则集合,规则推理算法的核心是Separate-and-Conquer的策略,它评估所有的属性-值对(条件),然后选择一个。因此,在一步中,Divide-and-Conquer策略产生m条规则,而Separate-and-Conquer策略只产生1条规则,效率比决策树要高得多,但就基本的思想而言,两者是相同的。 朴素贝叶斯分类的基本思想是:分类的任务可以被看作是给定一个测试样例d后估计它的后验概率,即Pr(C=c j︱d),然后我们考察哪个类c j对应概率最大,便将那个类别赋予样例d。构造朴素贝叶斯分类器所需要的概率值可以经过一次扫描数据得到,所以算法相对训练样本的数量是线性的,效率很高,就分类的准确性而言,尽管算法做出了很强的条件独立假设,但经过实际检验证明,分类的效果还是

决策树算法介绍(DOC)

3.1 分类与决策树概述 3.1.1 分类与预测 分类是一种应用非常广泛的数据挖掘技术,应用的例子也很多。例如,根据信用卡支付历史记录,来判断具备哪些特征的用户往往具有良好的信用;根据某种病症的诊断记录,来分析哪些药物组合可以带来良好的治疗效果。这些过程的一个共同特点是:根据数据的某些属性,来估计一个特定属性的值。例如在信用分析案例中,根据用户的“年龄”、“性别”、“收入水平”、“职业”等属性的值,来估计该用户“信用度”属性的值应该取“好”还是“差”,在这个例子中,所研究的属性“信用度”是一个离散属性,它的取值是一个类别值,这种问题在数据挖掘中被称为分类。 还有一种问题,例如根据股市交易的历史数据估计下一个交易日的大盘指数,这里所研究的属性“大盘指数”是一个连续属性,它的取值是一个实数。那么这种问题在数据挖掘中被称为预测。 总之,当估计的属性值是离散值时,这就是分类;当估计的属性值是连续值时,这就是预测。 3.1.2 决策树的基本原理 1.构建决策树 通过一个实际的例子,来了解一些与决策树有关的基本概念。 表3-1是一个数据库表,记载着某银行的客户信用记录,属性包括“姓名”、“年龄”、“职业”、“月薪”、......、“信用等级”,每一行是一个客户样本,每一列是一个属性(字段)。这里把这个表记做数据集D。 银行需要解决的问题是,根据数据集D,建立一个信用等级分析模型,并根据这个模型,产生一系列规则。当银行在未来的某个时刻收到某个客户的贷款申请时,依据这些规则,可以根据该客户的年龄、职业、月薪等属性,来预测其信用等级,以确定是否提供贷款给该用户。这里的信用等级分析模型,就可以是一棵决策树。在这个案例中,研究的重点是“信用等级”这个属性。给定一个信用等级未知的客户,要根据他/她的其他属性来估计“信用等级”的值是“优”、“良”还是“差”,也就是说,要把这客户划分到信用等级为“优”、“良”、“差”这3个类别的某一类别中去。这里把“信用等级”这个属性称为“类标号属性”。数据集D中“信用等级”属性的全部取值就构成了类别集合:Class={“优”,

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

(完整版)生物数据挖掘-决策树实验报告

实验四决策树 一、实验目的 1.了解典型决策树算法 2.熟悉决策树算法的思路与步骤 3.掌握运用Matlab对数据集做决策树分析的方法 二、实验内容 1.运用Matlab对数据集做决策树分析 三、实验步骤 1.写出对决策树算法的理解 决策树方法是数据挖掘的重要方法之一,它是利用树形结构的特性来对数据进行分类的一种方法。决策树学习从一组无规则、无次序的事例中推理出有用的分类规则,是一种实例为基础的归纳学习算法。决策树首先利用训练数据集合生成一个测试函数,根据不同的权值建立树的分支,即叶子结点,在每个叶子节点下又建立层次结点和分支,如此重利生成决策树,然后对决策树进行剪树处理,最后把决策树转换成规则。决策树的最大优点是直观,以树状图的形式表现预测结果,而且这个结果可以进行解释。决策树主要用于聚类和分类方面的应用。 决策树是一树状结构,它的每一个叶子节点对应着一个分类,非叶子节点对应着在某个属性上的划分,根据样本在该属性上的不同取值将其划分成若干个子集。构造决策树的核心问题是在每一步如何选择适当的属性对样本进行拆分。对一个分类问题,从已知类标记的训练样本中学习并构造出决策树是一个自上而下分而治之的过程。 2.启动Matlab,运用Matlab对数据集进行决策树分析,写出算法名称、数据集名称、关键代码,记录实验过程,实验结果,并分析实验结果 (1)算法名称: ID3算法 ID3算法是最经典的决策树分类算法。ID3算法基于信息熵来选择最佳的测试属性,它选择当前样本集中具有最大信息增益值的属性作为测试属性;样本集的划分则依据测试属性的取值进行,测试属性有多少个不同的取值就将样本集划分为多少个子样本集,同时决策树上相应于该样本集的节点长出新的叶子节点。ID3算法根据信息论的理论,采用划分后样本集的不确定性作为衡量划分好坏的标准,用信息增益值度量不确定性:信息增益值越大,不确定性越小。因此,ID3算法在每个非叶节点选择信息增益最大的属性作为测试属性,这样可以得到当前情况下最纯的划分,从而得到较小的决策树。 ID3算法的具体流程如下: 1)对当前样本集合,计算所有属性的信息增益; 2)选择信息增益最大的属性作为测试属性,把测试属性取值相同的样本划为同一个子样本集; 3)若子样本集的类别属性只含有单个属性,则分支为叶子节点,判断其属性值并标上相应的符号,然后返回调用处;否则对子样本集递归调用本算法。 (2)数据集名称:鸢尾花卉Iris数据集 选择了部分数据集来区分Iris Setosa(山鸢尾)及Iris Versicolour(杂色鸢尾)两个种类。

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。

用MATLAB实现数据挖掘的一种算法知识讲解

用M A T L A B实现数据挖掘的一种算法

一、数据挖掘的目的 数据挖掘(Data Mining)阶段首先要确定挖掘的任务或目的。数据挖掘的目的就是得出隐藏在数据中的有价值的信息。数据挖掘是一门涉及面很广的交叉学科,包括器学习、数理统计、神经网络、数据库、模式识别、粗糙集、模糊数学等相关技术。它也常被称为“知识发现”。知识发现(KDD)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(patter,如数据分类、聚类、关联规则发现或序列模式发现等。数据挖掘主要步骤是:数据准备、数据挖掘、结果的解释评估。 二、数据挖掘算法说明 确定了挖掘任务后,就要决定使用什么样的挖掘算法。由于条件属性在各样本的分布特性和所反映的主观特性的不同, 每一个样本对应于真实情况的局部映射。建立了粗糙集理论中样本知识与信息之间的对应表示关系, 给出了由属性约简求约简决策表的方法。基于后离散化策略处理连续属性, 实现离散效率和信息损失之间的动态折衷。提出相对值条件互信息的概念衡量单一样本中各条件属性的相关性, 可以充分利用现有数据处理不完备信息系统。 本次数据挖掘的方法是两种,一是找到若干条特殊样本,而是找出若干条特殊条件属性。最后利用这些样本和属性找出关联规则。(第四部分详细讲解样本和属性的选择) 三数据预处理过程 数据预处理一般包括消除噪声、推导计算缺值数据、消除重复记录、完成数据类型转换(如把连续值数据转换为离散型数据,以便于符号归纳,或是把离散型数据转换为连续)。 本文使用的数据来源是名为“CardiologyCategorical”的excel文件中的“源数据”。该数据表共303行,14个属性。即共有303个样本。将该数据表的前200行设为训练样本,剩下后的103行作为测试样本,用基于粗糙集理论的属性约简的方法生成相应的规则,再利用测试样本对这些规则进行测试。 首先对源数据进行预处理,主要包括字符型数据的转化和数据的归一化。 数据预处理的第一步是整理源数据,为了便于matlab读取数据,把非数字数据转换为离散型数字数据。生成lisanhua.xsl文件。这一部分直接在excel工作表中直接进行。 步骤如下: 将属性“sex”中的“Male”用“1”表示,“Female”用“2”表示;

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.doczj.com/doc/5c789230.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.doczj.com/doc/5c789230.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.doczj.com/doc/5c789230.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.doczj.com/doc/5c789230.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.doczj.com/doc/5c789230.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.doczj.com/doc/5c789230.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

数据挖掘决策树算法Java实现

import java.util.HashMap; import java.util.HashSet; import java.util.LinkedHashSet; import java.util.Iterator; //调试过程中发现4个错误,感谢宇宙无敌的调试工具——print //1、selectAtrribute中的一个数组下标出错 2、两个字符串相等的判断 //3、输入的数据有一个错误 4、selectAtrribute中最后一个循环忘记了i++ //决策树的树结点类 class TreeNode { String element; //该值为数据的属性名称 String value; //上一个分裂属性在此结点的值 LinkedHashSet childs; //结点的子结点,以有顺序的链式哈希集存储 public TreeNode() { this.element = null; this.value = null; this.childs = null; } public TreeNode(String value) { this.element = null; this.value = value; this.childs = null; } public String getElement() { return this.element; } public void setElement(String e) { this.element = e; } public String getValue() { return this.value; } public void setValue(String v) { this.value = v; } public LinkedHashSet getChilds() { return this.childs;

数据挖掘及决策树

理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 ( 2016 — 2017 学年第学期) 信自楼444 一、上机目的及容 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。 容: 给定AdventureWorksDW数据仓库,构建“Microsoft 决策树”模型,分析客户群中购买自行车的模式。 要求: 利用实验室和指导教师提供的实验软件,认真完成规定的实验容,真实地记录实验中遇到的 二、实验原理及基本技术路线图(方框原理图或程序流程图) 请描述数据挖掘及决策树的相关基本概念、模型等。 1.数据挖掘:从大量的、不完全的、有噪音的、模糊的、随机的数据中,提取隐含在其中的、 人们事先不知道的、但又潜在有用的信息和知识的过程。

项集的频繁模式 分类与预测分类:提出一个分类函数或者分类模型,该模型能把数据库中的数据项 映射到给定类别中的一个; 预测:利用历史数据建立模型,再运用最新数据作为输入值,获得未来 变化趋势或者评估给定样本可能具有的属性值或值的围 聚类分析根据数据的不同特征,将其划分为不同数据类 偏差分析对差异和极端特例的描述,揭示事物偏离常规的异常现象,其基本思想 是寻找观测结果与参照值之间有意义的差别 3.决策树:是一种预测模型,它代表的是对象属性与对象值之间的一种映射关系。树中每个 节点表示某个对象,而每个分叉路径则代表的某个可能的属性值,而每个叶结点则对应从 根节点到该叶节点所经历的路径所表示的对象的值。决策树仅有单一输出,若欲有复数输 出,可以建立独立的决策树以处理不同输出。 算法概念 ID3 在实体世界中,每个实体用多个特征来描述。每个特征限于在一 个离散集中取互斥的值 C4.5 对ID3算法进行了改进: 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;在树构造过程中进行剪枝;能够完成对 连续属性的离散化处理;能够对不完整数据进行处理。 三、所用仪器、材料(设备名称、型号、规格等或使用软件) 1台PC及Microsoft SQL Server套件 四、实验方法、步骤(或:程序代码或操作过程) (一)准备 Analysis Services 数据库 1.Analysis Services 项目创建成功

数据挖掘分类算法介绍

数据挖掘分类算法介绍 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 分类是用于识别什么样的事务属于哪一类的方法,可用于分类的算法有决策树、bayes分类、神经网络、支持向量机等等。 决策树 例1 一个自行车厂商想要通过广告宣传来吸引顾客。他们从各地的超市获得超市会员的信息,计划将广告册和礼品投递给这些会员。 但是投递广告册是需要成本的,不可能投递给所有的超市会员。而这些会员中有的人会响应广告宣传,有的人就算得到广告册不会购买。 所以最好是将广告投递给那些对广告册感兴趣从而购买自行车的会员。分类模型的作用就是识别出什么样的会员可能购买自行车。 自行车厂商首先从所有会员中抽取了1000个会员,向这些会员投递广告册,然后记录这些收到广告册的会员是否购买了自行车。 数据如下:

在分类模型中,每个会员作为一个事例,居民的婚姻状况、性别、年龄等特征作为输入列,所需预测的分类是客户是否购买了自行车。 使用1000个会员事例训练模型后得到的决策树分类如下:

※图中矩形表示一个拆分节点,矩形中文字是拆分条件。 ※矩形颜色深浅代表此节点包含事例的数量,颜色越深包含的事例越多,如全部节点包含所有的1000个事例,颜色最深。经过第一次基于年龄的拆分后,年龄大于67岁的包含36个事例,年龄小于32岁的133个事例,年龄在39和67岁之间的602个事例,年龄32和39岁之间的229个事例。所以第一次拆分后,年龄在39和67岁的节点颜色最深,年龄大于67岁的节点颜色最浅。 ※节点中的条包含两种颜色,红色和蓝色,分别表示此节点中的事例购买和不购买自行车的比例。如节点“年龄>=67”节点中,包含36个事例,其中28个没有购买自行车,8个购买了自行车,所以蓝色的条比红色的要长。表示年龄大于67的会员有74.62%的概率不购买自行车,有23.01%的概率购买自行车。 在图中,可以找出几个有用的节点: 1. 年龄小于32岁,居住在太平洋地区的会员有7 2.75%的概率购买自行车; 2. 年龄在32和39岁之间的会员有68.42%的概率购买自行车; 3. 年龄在39和67岁之间,上班距离不大于10公里,只有1辆汽车的会员有66.08%的概率购买自行车;

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

数据挖掘主要算法

朴素贝叶斯: 有以下几个地方需要注意: 1. 如果给出的特征向量长度可能不同,这是需要归一化为通长度的向量(这里以文本分类为例),比如说是句子单词的话,则长度为整个词汇量的长度,对应位置是该单词出现的次数。 2. 计算公式如下: 其中一项条件概率可以通过朴素贝叶斯条件独立展开。要注意一点就是的计算方法,而由朴素贝叶斯的前提假设可知, = ,因此一般有两种,一种是在类别为ci的那些样本集中,找到wj出现次数的总和,然后除以该样本的总和;第二种方法是类别为ci的那些样本集中,找到wj出现次数的总和,然后除以该样本中所有特征出现次数的总和。 3. 如果中的某一项为0,则其联合概率的乘积也可能为0,即2中公式的分子为0,为了避免这种现象出现,一般情况下会将这一项初始化为1,当然为了保证概率相等,分母应对应初始化为2(这里因为是2类,所以加2,如果是k类就需要加k,术语上叫做laplace 光滑, 分母加k的原因是使之满足全概率公式)。 朴素贝叶斯的优点: 对小规模的数据表现很好,适合多分类任务,适合增量式训练。 缺点: 对输入数据的表达形式很敏感。 决策树: 决策树中很重要的一点就是选择一个属性进行分枝,因此要注意一下信息增益的计算公式,并深入理解它。 信息熵的计算公式如下:

其中的n代表有n个分类类别(比如假设是2类问题,那么n=2)。分别计算这2类样本在总样本中出现的概率p1和p2,这样就可以计算出未选中属性分枝前的信息熵。 现在选中一个属性xi用来进行分枝,此时分枝规则是:如果xi=vx的话,将样本分到树的一个分支;如果不相等则进入另一个分支。很显然,分支中的样本很有可能包括2个类别,分别计算这2个分支的熵H1和H2,计算出分枝后的总信息熵H’=p1*H1+p2*H2.,则此时的信息增益ΔH=H-H’。以信息增益为原则,把所有的属性都测试一边,选择一个使增益最大的属性作为本次分枝属性。 决策树的优点: 计算量简单,可解释性强,比较适合处理有缺失属性值的样本,能够处理不相关的特征; 缺点: 容易过拟合(后续出现了随机森林,减小了过拟合现象); Logistic回归: Logistic是用来分类的,是一种线性分类器,需要注意的地方有: 1. logistic函数表达式为: 其导数形式为: 2. logsitc回归方法主要是用最大似然估计来学习的,所以单个样本的后验概率为: 到整个样本的后验概率:

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

数据挖掘——决策树分类算法 (1)

决策树分类算法 学号:20120311139 学生所在学院:软件工程学院学生姓名:葛强强 任课教师:汤亮 教师所在学院:软件工程学院2015年11月

12软件1班 决策树分类算法 葛强强 12软件1班 摘要:决策树方法是数据挖掘中一种重要的分类方法,决策树是一个类似流程图的树型结构,其中树的每个内部结点代表对一个属性的测试,其分支代表测试的结果,而树的每个 叶结点代表一个类别。通过决策树模型对一条记录进行分类,就是通过按照模型中属 性测试结果从根到叶找到一条路径,最后叶节点的属性值就是该记录的分类结果。 关键词:数据挖掘,分类,决策树 近年来,随着数据库和数据仓库技术的广泛应用以及计算机技术的快速发展,人们利用信息技术搜集数据的能力大幅度提高,大量数据库被用于商业管理、政府办公、科学研究和工程开发等。面对海量的存储数据,如何从中有效地发现有价值的信息或知识,是一项非常艰巨的任务。数据挖掘就是为了应对这种要求而产生并迅速发展起来的。数据挖掘就是从大型数据库的数据中提取人们感兴趣的知识,这些知识是隐含的、事先未知的潜在有用的信息,提取的知识表示为概念、规则、规律、模式等形式。 分类在数据挖掘中是一项非常重要的任务。 分类的目的是学会一个分类函数或分类模型,把数据库中的数据项映射到给定类别中的某个类别。分类可用于预测,预测的目的是从历史数据记录中自动推导出对给定数据的趋势描述,从而能对未来数据进行预测。分类算法最知名的是决策树方法,决策树是用于分类的一种树结构。 1决策树介绍 决策树(decisiontree)技术是用于分类和预测 的主要技术,决策树学习是一种典型的以实例为基础的归纳学习算法,它着眼于从一组无次序、无规则的事例中推理出决策树表示形式的分类规则。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,并根据不同属性判断从该节点向下的分支,在决策树的叶节点得到结论。所以从根到叶节点就对应着一条合取规则,整棵树就对应着一组析取表达式规则。 把决策树当成一个布尔函数。函数的输入为物体或情况的一切属性(property),输出为”是”或“否”的决策值。在决策树中,每个树枝节点对应着一个有关某项属性的测试,每个树叶节点对应着一个布尔函数值,树中的每个分支,代表测试属性其中一个可能的值。 最为典型的决策树学习系统是ID3,它起源于概念学习系统CLS,最后又演化为能处理连续属性的C4.5(C5.0)等。它是一种指导的学习方法,该方法先根据训练子集形成决策树。如果该树不能对所有给出的训练子集正确分类,那么选择一些其它的训练子集加入到原来的子集中,重复该过程一直到时形成正确的决策集。当经过一批训练实例集的训练产生一棵决策树,决策树可以根据属性的取值对一个未知实例集进行分类。使用决策树对实例进行分类的时候,由树根开始对该对象的属性逐渐测试其值,并且顺着分支向下走,直至到达某个叶结点,此叶结点代表的类即为该对象所处的类。 决策树是应用非常广泛的分类方法,目前有多种决策树方法,如ID3,C4.5,PUBLIC,

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。

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