数据挖掘作业
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数据挖掘
题目1
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A.
分类
B.
聚类
C. 自然语言处理
D. 关联规则发现
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正确答案是:关联规则发现题目2
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b.
聚类
c. 分类
d. 隐马尔可夫链
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聚类
题目3
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什么是KDD?
选择一项:
A.
数据挖掘与知识发现
B. 动态知识发现
C.
领域知识发现
D.
文档知识发现
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数据挖掘与知识发现
题目4
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使用交互式的和可视化的技术,对数据进行探索属于数据挖掘的哪一类任务
选择一项:
A. 探索性数据分析
B.
建模描述
C. 寻找模式和规则
D.
预测建模
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正确答案是:探索性数据分析
题目5
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建立一个模型,通过这个模型根据已知的变量值来预测其他某个变量值属于数据挖掘的哪一类任务?
选择一项:
A. 探索性数据分析
B. 寻找模式和规则
C.
预测建模
D.
建模描述
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预测建模
结束回顾。
数据挖掘期末大作业1.数据挖掘的发展趋势是什么?大数据环境下如何进行数据挖掘。
对于数据挖掘的发展趋势,可以从以下几个方面进行阐述:(1)数据挖掘语言的标准化描述:标准的数据挖掘语言将有助于数据挖掘的系统化开发。
改进多个数据挖掘系统和功能间的互操作,促进其在企业和社会中的使用。
(2)寻求数据挖掘过程中的可视化方法:可视化要求已经成为数据挖掘系统中必不可少的技术。
可以在发现知识的过程中进行很好的人机交互。
数据的可视化起到了推动人们主动进行知识发现的作用。
(3)与特定数据存储类型的适应问题:根据不同的数据存储类型的特点,进行针对性的研究是目前流行以及将来一段时间必须面对的问题。
(4)网络与分布式环境下的KDD问题:随着Internet的不断发展,网络资源日渐丰富,这就需要分散的技术人员各自独立地处理分离数据库的工作方式应是可协作的。
因此,考虑适应分布式与网络环境的工具、技术及系统将是数据挖掘中一个最为重要和繁荣的子领域。
(5)应用的探索:随着数据挖掘的日益普遍,其应用范围也日益扩大,如生物医学、电信业、零售业等领域。
由于数据挖掘在处理特定应用问题时存在局限性,因此,目前的研究趋势是开发针对于特定应用的数据挖掘系统。
(6)数据挖掘与数据库系统和Web数据库系统的集成:数据库系统和Web数据库已经成为信息处理系统的主流。
2. 从一个3输入、2输出的系统中获取了10条历史数据,另外,最后条数据是系统的输入,不知道其对应的输出。
请使用SQL SERVER 2005的神经网络功能预测最后两条数据的输出。
首先,打开SQL SERVER 2005数据库软件,然后在界面上右键单击树形图中的“数据库”标签,在弹出的快捷菜单中选择“新建数据库”命令,并命名数据库的名称为YxqDatabase,单击确定,如下图所示。
然后,在新建的数据库YxqDatabas中,根据题目要求新建表,相应的表属性见下图所示。
在新建的表完成之后,默认的数据表名称为T able_1,并打开表,根据题目提供的数据在表中输入相应的数据如下图所示。
《数据挖掘》作业第一章引言一、填空题(1)数据库中的知识挖掘(KDD)包括以下七个步骤:数据清理、数据集成、数据选择、数据变换、数据挖掘、模式评估和知识表示(2)数据挖掘的性能问题主要包括:算法的效率、可扩展性和并行处理(3)当前的数据挖掘研究中,最主要的三个研究方向是:统计学、数据库技术和机器学习(4)在万维网(WWW)上应用的数据挖掘技术常被称为:WEB挖掘(5)孤立点是指:一些与数据的一般行为或模型不一致的孤立数据二、单选题(1)数据挖掘应用和一些常见的数据统计分析系统的最主要区别在于:(B )A、所涉及的算法的复杂性;B、所涉及的数据量;C、计算结果的表现形式;D、是否使用了人工智能技术(2)孤立点挖掘适用于下列哪种场合?(D )A、目标市场分析B、购物篮分析C、模式识别D、信用卡欺诈检测(3)下列几种数据挖掘功能中,( D )被广泛的应用于股票价格走势分析A. 关联分析B.分类和预测C.聚类分析D. 演变分析(4)下面的数据挖掘的任务中,( B )将决定所使用的数据挖掘功能A、选择任务相关的数据B、选择要挖掘的知识类型C、模式的兴趣度度量D、模式的可视化表示(5)下列几种数据挖掘功能中,(A )被广泛的用于购物篮分析A、关联分析B、分类和预测C、聚类分析D、演变分析(6)根据顾客的收入和职业情况,预测他们在计算机设备上的花费,所使用的相应数据挖掘功能是( B )A.关联分析B.分类和预测C. 演变分析D. 概念描述(7)帮助市场分析人员从客户的基本信息库中发现不同的客户群,通常所使用的数据挖掘功能是( C )A.关联分析B.分类和预测C.聚类分析D. 孤立点分析E. 演变分析(8)假设现在的数据挖掘任务是解析数据库中关于客户的一般特征的描述,通常所使用的数据挖掘功能是( E )A.关联分析B.分类和预测C. 孤立点分析D. 演变分析E. 概念描述三、简答题(1)什么是数据挖掘?答:数据挖掘是指从大量数据中提取或“挖掘”知识。
数据挖掘的其他基本功能介绍一、关联规则挖掘关联规则挖掘是挖掘数据库中和指标(项)之间有趣的关联规则或相关关系。
关联规则挖掘具有很多应用领域,如一些研究者发现,超市交易记录中的关联规则挖掘对超市的经营决策是十分重要的。
1、 基本概念设},,,{21m i i i I =是项组合的记录,D 为项组合的一个集合。
如超市的每一张购物小票为一个项的组合(一个维数很大的记录),而超市一段时间内的购物记录就形成集合D 。
我们现在关心这样一个问题,组合中项的出现之间是否存在一定的规则,如A 游泳衣,B 太阳镜,B A ⇒,但是A B ⇒得不到足够支持。
在规则挖掘中涉及到两个重要的指标:① 支持度 支持度n B A n B A )()(⇒=⇒,显然,只有支持度较大的规则才是较有价值的规则。
② 置信度 置信度)()()(A n B A n B A ⇒=⇒,显然只有置信度比较高的规则才是比较可靠的规则。
因此,只有支持度与置信度均较大的规则才是比较有价值的规则。
③ 一般地,关联规则可以提供给我们许多有价值的信息,在关联规则挖掘时,往往需要事先指定最小支持度与最小置信度。
关联规则挖掘实际上真正体现了数据中的知识发现。
如果一个规则满足最小支持度,则称这个规则是一个频繁规则;如果一个规则同时满足最小支持度与最小置信度,则通常称这个规则是一个强规则。
关联规则挖掘的通常方法是:首先挖掘出所有的频繁规则,再从得到的频繁规则中挖掘强规则。
在少量数据中进行规则挖掘我们可以采用采用简单的编程方法,而在大量数据中挖掘关联规则需要使用专门的数据挖掘软件。
关联规则挖掘可以使我们得到一些原来我们所不知道的知识。
应用的例子:* 日本超市对交易数据库进行关联规则挖掘,发现规则:尿片→啤酒,重新安排啤酒柜台位置,销量上升75%。
* 英国超市的例子:大额消费者与某种乳酪。
那么,证券市场上、期货市场上、或者上市公司中存在存在哪些关联规则,这些关联规则究竟说明了什么?关联规则挖掘通常比较适用与记录中的指标取离散值的情况,如果原始数据库中的指标值是取连续的数据,则在关联规则挖掘之前应该进行适当的数据离散化(实际上就是将某个区间的值对应于某个值),数据的离散化是数据挖掘前的重要环节,离散化的过程是否合理将直接影响关联规则的挖掘结果。
数据挖掘Part I:手写作业:Part II: 上机作业:Recommendation Systems Hand-in: The list of association rules generated by the model.设置min-support=5%,min-confidence=50%,如图所示:结果如下图所示:关联规则如下:⇒biscuits m ilk yoghurt milk⇒⇒tom ato souse pastatomato souse milk⇒∧⇒pasta water milk⇒juices milk∧⇒biscuits pasta milk⇒rice pasta∧⇒tomato souse pasta milk∧⇒coffee pasta milk∧⇒tomato souse milk pasta∧⇒biscuits w ater m ilkbrioches pasta milk∧⇒∧⇒yoghurt pasta milkSort the rules by lift, support, and confidence, respectively to see the rules identified. Hand-in: For each case, choose top 5 rules (note: make sure no redundant rules in the 5 rules) and give 2-3 lines comments. Many of the rules will be logically redundant and therefore will have to be eliminated after you think carefully about them.按support排序:support最高的5个规则是:1.biscuits m ilk⇒2.yoghurt milk⇒3.tom ato souse pasta⇒4.tomato souse milk⇒5.pasta water milk∧⇒按support排序的前5个规则没有冗余规则。
python数据挖掘大作业聚类总结Python数据挖掘大作业聚类总结一、任务目标本次Python数据挖掘大作业的目标是利用聚类算法对给定的数据集进行聚类分析,并将结果可视化展示。
通过对数据的聚类,可以发现数据中的模式和结构,为进一步的数据分析和应用提供支持。
二、数据集介绍本次任务所使用的数据集是一个包含10个特征的样本数据集,每个样本有30个观测值。
数据集包含了各种类型的特征,如数值型、类别型和有序型等。
为了进行聚类分析,需要将数据集划分为若干个簇,使得同一簇内的样本尽可能相似,不同簇的样本尽可能不相似。
三、聚类算法选择在本次任务中,我们选择了K-means聚类算法对数据进行聚类分析。
K-means算法是一种常见的聚类算法,其基本思想是:将n个样本划分为k个簇,使得每个簇内的样本尽可能相似,不同簇的样本尽可能不相似。
K-means算法采用迭代的方式进行聚类,每次迭代都重新计算簇的中心点,并重新分配样本到最近的簇中。
四、代码实现下面是本次任务中K-means聚类的代码实现:```pythonfrom import KMeansimport as pltimport pandas as pd读取数据集data = _csv('')将数据集划分为特征和标签两部分X = [:, :-1] 特征部分y = [:, -1] 标签部分(可省略)划分训练集和测试集(可省略)X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=, random_state=42)定义K-means模型并进行训练kmeans = KMeans(n_clusters=3) 假设要分成3个簇(X_train)预测测试集的标签并计算准确率(可省略)y_pred = (X_test)accuracy = accuracy_score(y_test, y_pred)print('Accuracy:', accuracy)可视化聚类结果(需要安装matplotlib库)([:, 0], [:, 1], c=_, cmap='viridis') 可根据实际情况修改特征维度和颜色映射方式()```五、结果分析通过运行上述代码,我们可以得到聚类的结果。
数据挖掘大作业例子1. 超市购物数据挖掘呀!想想看,如果把超市里每个顾客的购买记录都分析一遍,那岂不是能发现很多有趣的事情?比如说,为啥周五晚上大家都爱买啤酒和薯片呢,是不是都打算周末在家看剧呀!2. 社交媒体情感分析这个大作业超有意思哦!就像你能从大家发的文字里看出他们今天是开心还是难过,那简直就像有了读心术一样神奇!比如看到一堆人突然都在发伤感的话,难道是发生了什么大事情?3. 电商用户行为挖掘也很棒呀!通过分析用户在网上的浏览、购买行为,就能知道他们喜欢什么、不喜欢什么,这难道不是很厉害吗?就像你知道了朋友的喜好,能给他推荐最适合的礼物一样!4. 交通流量数据分析呢!想象一下,了解每个路口的车流量变化,是不是就能更好地规划交通啦?难道这不像是给城市的交通装上了一双明亮的眼睛?5. 医疗数据挖掘更是不得了!能从大量的病例中找到疾病的规律,这简直是在拯救生命啊!难道这不是一件超级伟大的事情吗?比如说能发现某种疾病在特定人群中更容易出现。
6. 金融交易数据挖掘也超重要的呀!可以知道哪些交易有风险,哪些投资更靠谱,那不就像有个聪明的理财顾问在身边吗!就好比能及时发现异常的资金流动。
7. 天气数据与出行的结合挖掘也很有趣呀!根据天气情况来预测大家的出行选择,真是太神奇了吧!难道不是像有了天气预报和出行指南合二为一?8. 音乐喜好数据挖掘呢!搞清楚大家都喜欢听什么类型的音乐,从而能更好地推荐歌曲,这不是能让人更开心地享受音乐吗!好比为每个人定制了专属的音乐播放列表。
9. 电影票房数据挖掘呀!通过分析票房数据就能知道观众最爱看的电影类型,这不是超厉害的嘛!就像知道了大家心里最期待的电影是什么样的。
我觉得数据挖掘真的太有魅力了,可以从各种看似普通的数据中发现那么多有价值的东西,真是让人惊叹不已啊!。
1.下表由雇员数据库的训练数据组成,数据已泛化。
例如,年龄“31…35”表示31到35的之间。
对于给定的行,count表示department, status, age和salary在该行上具有给定值的元组数。
status是类标号属性。
1)如何修改基本决策树算法,以便考虑每个广义数据元组(即每个行)的count。
Status 分为2个部分:Department分为4个部分:Senior 共计52 Sales 共计110Junior 共计113 Systems 共计31Marketing 共计14Secretary 共计10Age分为6个部分:Salary分为6各部分:21…25 共计20 26K…30K 共计4626…30 共计49 31K…35K 共计4031…35 共计79 36K…40K 共计436…40 共计10 41K…45K 共计441…45 共计3 46K…50K 共计6346…50 共计4 66K…70K 共计8Info(D)=−52165log252165−113165log2113165=0.889位Info(departmet)=−110165∗(−30110log230110−80110log280110)+31165∗(−831log2831−23 31log22331)+14165∗(−1014log21014−414log2414)+10165∗(−410log2410−610log2610)=0.8504位Gain(department)=Info(D)−Info(department)=0.0386位Info(age)=−20165∗(−020log2020−2020log22020)+49165∗(−049log2049−4949log24949)+79165∗(−3579log23575−3479log23479)+10165∗(−1010log21010−010log2010)+3165∗(−33log233−03log203)+4 165∗(−44log244−04log204)=0.4998位Gain(age)=Info(D)−Info(age)=0.3892位Info(salary)=−46165∗(−046log2046−4646log24646)+40165∗(−040log2040−4040log24040)+4165∗(−44log244−04log204)+63165∗(−3063log23063−3363log23363)+8165∗(−88log288−08log208)=0.3812位Gain(salary)=Info(D)−Info(salary)=0.5078位由以上的计算知按信息增益从大到小对属性排列依次为:salary、age、department,所以定由这个表可知department和age的信息增益将都为0。
1、给出K D D的定义和处理过程。
KDD的定义是:从大量数据中提取出可信的、新颖的、有用的且可以被人理解的模式的高级处理过程。
因此,KDD是一个高级的处理过程,它从数据集中识别出以模式形式表示的知识。
这里的“模式”可以看成知识的雏形,经过验证、完善后形成知识:“高级的处理过程”是指一个多步骤的处理过程,多步骤之间相互影响反复调整,形成一种螺旋式上升的过程。
KDD的全过程有五个步骤:1、数据选择:确定发现任务的操作对象,即目标数据,它是根据用户的需要从原始数据库中抽取的一组数据;2、数据预处理:一般可能包括消除噪声、推到技术却只数据、消除重复记录、完成数据类型转换等;3、数据转换:其主要目的是消减数据维数或降维,即从初始特征中找出真正有用的特征以减少数据开采时要考虑的特征或变量个数;4、数据挖掘:这一阶段包括确定挖掘任务/目的、选择挖掘方法、实施数据挖掘;5、模式解释/评价:数据挖掘阶段发现出来的模式,经过用户或机器的评价,可能存在冗余或无关的模式,需要剔除;也有可能模式不满足用户的要求,需要退回到整个发现阶段之前,重新进行KDD过程。
2、阐述数据挖掘产生的背景和意义。
数据挖掘产生的背景:随着信息科技的进步以及电子化时代的到来,人们以更快捷、更容易、更廉价的方式获取和存储数据,使得数据及信息量以指数方式增长。
据粗略估计,一个中等规模企业每天要产生100MB以上的商业数据。
而电信、银行、大型零售业每天产生的数据量以TB来计算。
人们搜集的数据越来越多,剧增的数据背后隐藏着许多重要的信息,人们希望对其进行更高层次的分析,以便更好的利用这些数据。
先前的数据库系统可以高效的实现数据的录入、查询、统计等功能,但无法发现数据中存在的关系与规则,无法根据现有的数据来预测未来的发展趋势。
缺乏挖掘数据背后隐藏的知识的手段。
导致了“数据爆炸但知识贫乏”的现象。
于是人们开始提出“要学会选择、提取、抛弃信息”,并且开始考虑:如何才能不被信息淹没?如何从中及时发现有用的知识、提高信息利用率?如何从浩瀚如烟海的资料中选择性的搜集他们认为有用的信息?这给我们带来了另一些头头疼的问题:第一是信息过量,难以消化;第二是信息真假难以辨别;第三是信息安全难以保证;第四是信息形式不一致,难以统一处理面对这一挑战,面对数量很大而有意义的信息很难得到的状况面对大量繁杂而分散的数据资源,随着计算机数据仓库技术的不断成熟,从数据中发现知识(Knowledge Discovery in Database)及其核心技术——数据挖掘(Data Mining)便应运而生,并得以蓬勃发展,越来越显示出其强大的生命力。
1、给出KDD的定义和处理过程。
KDD的定义是:从大量数据中提取出可信的、新颖的、有用的且可以被人理解的模式的高级处理过程。
因此,KDD是一个高级的处理过程,它从数据集中识别出以模式形式表示的知识。
这里的“模式”可以看成知识的雏形,经过验证、完善后形成知识:“高级的处理过程”是指一个多步骤的处理过程,多步骤之间相互影响反复调整,形成一种螺旋式上升的过程。
KDD的全过程有五个步骤:1、数据选择:确定发现任务的操作对象,即目标数据,它是根据用户的需要从原始数据库中抽取的一组数据;2、数据预处理:一般可能包括消除噪声、推到技术却只数据、消除重复记录、完成数据类型转换等;3、数据转换:其主要目的是消减数据维数或降维,即从初始特征中找出真正有用的特征以减少数据开采时要考虑的特征或变量个数;4、数据挖掘:这一阶段包括确定挖掘任务/目的、选择挖掘方法、实施数据挖掘;5、模式解释/评价:数据挖掘阶段发现出来的模式,经过用户或机器的评价,可能存在冗余或无关的模式,需要剔除;也有可能模式不满足用户的要求,需要退回到整个发现阶段之前,重新进行KDD过程。
2、阐述数据挖掘产生的背景和意义。
数据挖掘产生的背景:随着信息科技的进步以及电子化时代的到来,人们以更快捷、更容易、更廉价的方式获取和存储数据,使得数据及信息量以指数方式增长。
据粗略估计,一个中等规模企业每天要产生100MB以上的商业数据。
而电信、银行、大型零售业每天产生的数据量以TB来计算。
人们搜集的数据越来越多,剧增的数据背后隐藏着许多重要的信息,人们希望对其进行更高层次的分析,以便更好的利用这些数据。
先前的数据库系统可以高效的实现数据的录入、查询、统计等功能,但无法发现数据中存在的关系与规则,无法根据现有的数据来预测未来的发展趋势。
缺乏挖掘数据背后隐藏的知识的手段。
导致了“数据爆炸但知识贫乏”的现象。
于是人们开始提出“要学会选择、提取、抛弃信息”,并且开始考虑:如何才能不被信息淹没?如何从中及时发现有用的知识、提高信息利用率?如何从浩瀚如烟海的资料中选择性的搜集他们认为有用的信息?这给我们带来了另一些头头疼的问题:第一是信息过量,难以消化;第二是信息真假难以辨别;第三是信息安全难以保证;第四是信息形式不一致,难以统一处理面对这一挑战,面对数量很大而有意义的信息很难得到的状况面对大量繁杂而分散的数据资源,随着计算机数据仓库技术的不断成熟,从数据中发现知识(Knowledge Discovery in Database)及其核心技术——数据挖掘(Data Mining)便应运而生,并得以蓬勃发展,越来越显示出其强大的生命力。
数据挖掘的意义:数据挖掘之所以被称为未来信息处理的骨干技术之一,主要在于它正以一种全新的概念改变着人类利用数据的方式。
在20世纪,数据库技术取得了重大的成果并且得到了广泛的应用。
但是,数据库技术作为一种基本的信息储存和管理方式,仍然是以联机事务处理为核心应用,缺少对决策、分析、预测等高级功能的支持机制。
众所周知,随着硬盘存储容量及的激增以及磁盘阵列的普及,数据库容量增长迅速,数据仓库以及Web等新型数据源出现,联机分析处理、决策支持以及分类、聚类等复杂应用成为必然。
面对这样的挑战,数据挖掘和知识发现技术应运而生,并显现出强大的生命力。
数据挖掘和知识发现使数据处理技术进入了一个更加高级的阶段。
它不仅能对过去的数据进行查询,而且能够找出过去数据之间的潜在联系,进行更高层次的分析,以便更好地作出决策、预测未来的发展趋势等等。
通过数据挖掘,有价值的知识、规则或更高层次的信息就能够从数据库的相关数据集合中抽取出来,从而使大型数据库作为一个丰富、可靠的资源为知识的提取服务。
3、给出一种关联规则的算法描述,并举例说明。
Apriori算法描述:Apriori算法由Agrawal等人于1993年提出,是最有影响的挖掘布尔关联规则频繁项集的算法,它通过使用递推的方法生成所有频繁项目集。
基本思想是将关联规则挖掘算法的设计分解为两步:(1)找到所有频繁项集,含有 k 个项的频繁项集称为 k-项集。
Apriori使用一种称作逐层搜索的迭代方法,k-项集用于探索(k+1)-项集。
首先,出频繁 1-项集的集合。
该集合记作L1。
L1用于找频繁 2-项集的集合L2,而L2用于找L3,如下去,直到不能找到频繁k-项集。
找出每个Lk都需要一次数据库扫描。
为提高频繁项集层产生的效率,算法使用Apriori性质用于压缩搜索空间。
(2)使用第一步中找到的频繁项集产生关联规则。
从算法的基本思想可知,Apriori算法的核心和关键在第一步。
而第一步的关键是如何将Apriori性质用于算法,利用Lk - 1找Lk。
这也是一个由连接和剪枝组成的两步过程:(1)连接步:为找Lk,通过Lk -1与自己连接产生候选k-项集的集合。
该候选项集的集合记作Ck。
设l1和l2是Lk - 1中的项集。
记号li[j]表示li的第j项(例如,l1[k-2]表示l1的倒数第3项)。
为方便计,假定事务或项集中的项按字典次序排序。
执行连接Lk - 1 Lk - 1;其中,Lk - 1的元素是可连接的,如果它们前(k-2)项相同;即Lk - 1的元素l1和l2是可连接的,如果(l1[1] = l2[1]) ∧ (l1[2] = l2[2]) ∧ ... ∧ (l1 [k-2] = l2 [k-2]) ∧ (l1 [k-1] < l2 [k-1])。
条件(l1[k-1] < l2[k-1])是简单地保证不产生重复。
连接l1和l2产生的结果项集是l1[1] l1[2]... l1 [k-1] l2[k-1]。
(2)剪枝步:Ck是Lk的超集;即,它的成员可以是,也可以不是频繁的,但所有的频繁k-项集都包含在Ck中。
扫描数据库,确定Ck中每个候选的计数,从而确定Lk(即,根据定义,计数值不小于最小支持度计数的所有候选是频繁的,从而属于Lk)。
然而,Ck可能很大,这样所涉及的计算量就很大。
为压缩Ck,可以用以下办法使用Apriori性质:任何非频繁的(k-1)-项集都不可能是频繁k-项集的子集。
因此,如果一个候选k-项集的(k-1)-子集不在Lk - 1中,则该候选也不可能是频繁的,从而可以由Ck中删除。
Apriori算法举例:如有如下数据每一行表示一条交易,共有9行,既9笔交易,左边表示交易ID,右边表示商品名称。
最小支持度是22%,那么每件商品至少要出现9*22%=2次才算频繁。
第一次扫描数据库,使得在每条交易中,按商品名称递增排序。
第二次扫描数据,找频繁项集为1的元素有:左边表示商品名称,右边表示出现的次数,都大于阈值2。
在此基础上找频繁项集是2的元素,方法是两两任意组合,第三次扫描数据得到它们出现的次数:此时就有规律性了,在频繁项集为K的元素上找频繁项集为K+1的元素的方法是:在频繁项集为K的项目(每行记录)中,假如共有N行,两两组合,满足两两中前K-1个元素相同,只后一个元素要求前一条记录的商品名称小于后一条记录的商品名称,这样是为了避免重复组合,求它们的并集得到长度为K+1的准频繁项集,那么最多共有Apriori算法种可能的组合,有:想想如果N很大的话,Apriori算法是一个多么庞大的数字,这时就要用到Apriori的核心了:如果K+1个元素构成频繁项集,那么它的任意K个元素的子集也是频繁项集。
然后将每组K+1个元素的所有长度为K的子集,有Apriori算法中组合,在频繁项集为K的项集中匹配,没有找到则删除,用第一条记录{I1,I2,I3}它的长度为2的频繁项集有:Apriori算法分别是:{I1,I2},{I1,I3},{I2,I3}种情况,幸好这三种情况在频繁项集为2的项集中都找到了。
通过这步过滤,得到的依旧是准频繁项集,它们是:此时第四次扫描数据库,得到真正长度为3的频繁项集是:因为{I1,I2,I4}只出现了1次,小于最小支持度2,删除。
就这个例子而言,它的最大频繁项集只有3,就是{I1,I2,I3}和{I1,I2,I5}。
4、 给出一种聚类算法描述,并举例说明。
k-means 算法是一种属于划分方法的聚类算法,通常采用欧氏距离作为 2 个样本相似程度的评价指标,其基本思想是:随机选取数据集中的 k 个点作为初始聚类中心,根据数据集中的各个样本到k 个中心的距离将其归到距离最小的类中,然后计算所有归到各个类中的样本的平均值,更新每个类中心,直到平方误差准则函数稳定在最小值。
算法步骤:1.为每个聚类确定一个初始聚类中心,这样就有K 个初始聚类中心。
2.将样本集中的样本按照最小距离原则分配到最邻近聚类 3.使用每个聚类中的样本均值作为新的聚类中心。
4.重复步骤2.3步直到聚类中心不再变化。
k-means 算法举例:数据对象集合S 见下表,作为一个聚类分析的二维样本,要求的簇的数量k=2。
(1)选择 , 为初始的簇中心,即 , (2)对剩余的每个对象,根据其与各个簇中心的距离,将它赋给最近的簇。
对 :显然,故将 分配给 10,2O 20,0O 110,2M O ==()220,0M O ==3O ()13, 2.5d M O ==()23, 1.5d M O ==()()2313,,d M O d M O ≤3O 2C对于: 因为 ,所以将 分配给 对于: 因为,所以将 分配给 更新,得到新簇和 计算平方误差准则,单个方差为总体平均方差是: (3)计算新的簇的中心。
重复(2)和(3),得到O 1分配给C 1;O 2分配给C 2,O 3分配给C 2,O 4分配给C 2,O 5分配给C 1。
更新,得到新簇 和 。
中心为, 。
单个方差分别为总体平均误差是: 由上可以看出,第一次迭代后,总体平均误差值52.25~25.65,显著减小。
由于在两次迭代中,簇中心不变,所以停止迭代过程,算法停止。
5、 给出一种分类的算法描述,并举例说明。
决策树算法是数据挖掘领域的核心分类算法之一,其中ID3算法是最为经典的决策树算法。
ID3算法理论清晰、使用简单、学习能力较强,且构造的决策树平均深度较小,分类速度较快,特别适合处理大规模的学习问题,目前已得到广泛应用。
在ID3决策树归纳方法中,通常是使用信息增益方法来帮助确定生成每个节点时所应采用的合适属性。
这样就可以选择具有最高信息增益(熵减少的程度最大)的属性最为当前节点的测试属性,以便对之后划分的训练样本子集进行分类所需要的信息最小,也就是说,利用该属性进行当前(节点所含)样本集合划分,将会使得所产生的样本子集中的“不同类别的混合程度”降为最低。
因此,采用这样一种信息论方法将有效减少对象分来所需要的次数,从而确保所产生的决策树最为简单。