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由于数据库系统所获数据量的迅速膨胀（已达 或 数量级），从而导致了现实世界数据库中常常包含许多含有噪声、不完整（ ）、甚至是不一致（ ）的数据。
显然对数据挖掘所涉及的数据对象必须进行预处理。
那么如何对数据进行预处理以改善数据质量,并最终达到完善最终的数据挖掘结果之目的呢？数据预处理主要包括:数据清洗（ ）、数据集成（ ）、数据转换（ ）和数据消减（ ）。
本章将介绍这四种数据预处理的基本处理方法。
数据预处理是数据挖掘（知识发现）过程中的一个重要步骤，尤其是在对包含有噪声、不完整，甚至是不一致数据进行数据挖掘时，更需要进行数据的预处理，以提高数据挖掘对象的质量，并最终达到提高数据挖掘所获模式知识质量的目的。
例如：对于一个负责进行公司销售数据分析的商场主管，他会仔细检查公司数据库或数据仓库内容，精心挑选与挖掘任务相关数据对象的描述特征或数据仓库的维度（ ），这包括：商品类型、价格、销售量等,但这时他或许会发现有数据库中有几条记录的一些特征值没有被记录下来；甚至数据库中的数据记录还存在着一些错误、不寻常（ ）、甚至是不一致情况,对于这样的数据对象进行数据挖掘,显然就首先必须进行数据的预处理,然后才能进行正式的数据挖掘工作。
所谓噪声数据是指数据中存在着错误、或异常（偏离期望值）的数据；不完整（ ）数据是指感兴趣的属性没有值；而不一致数据则是指数据内涵出现不一致情况（如：作为关键字的同一部门编码出现不同值）。
而数据清洗是指消除数据中所存在的噪声以及纠正其不一致的错误；数据集成则是指将来自多个数据源的数据合并到一起构成一个完整的数据集；数据转换是指将一种格式的数据转换为另一种格式的数据；最后数据消减是指通过删除冗余特征或聚类消除多余数据。
不完整、有噪声和不一致对大规模现实世界的数据库来讲是非常普遍的情况。
不完整数据的产生有以下几个原因：（ ）有些属性的内容有时没有，如：参与销售事务数据中的顾客信息；（ ）有些数据当时被认为是不必要的；（ ）由于误解或检测设备失灵导致相关数据没有记录下来；（ ）与其它记录内容不一致而被删除；（ ）历史记录或对数据的修改被忽略了。
数据挖掘实验报告-数据预处理数据挖掘实验报告数据预处理一、实验目的本次实验的主要目的是深入了解和掌握数据预处理在数据挖掘过程中的重要性及相关技术，通过对实际数据集的处理，提高数据质量，为后续的数据挖掘和分析工作奠定良好的基础。
二、实验背景在当今数字化时代，数据的规模和复杂性不断增加，而原始数据往往存在着各种问题，如缺失值、噪声、异常值、不一致性等。
这些问题如果不加以处理，将会严重影响数据挖掘算法的性能和结果的准确性。
因此，数据预处理成为了数据挖掘过程中不可或缺的重要环节。
三、实验数据集本次实验使用了一个名为“销售数据”的数据集，该数据集包含了某公司在过去一年中不同产品的销售记录，包括产品名称、销售日期、销售数量、销售价格、客户信息等字段。
四、数据预处理技术（一）数据清洗1、处理缺失值首先，对数据集中的缺失值进行了识别和分析。
通过观察发现，“客户信息”字段存在部分缺失。
对于这些缺失值，采用了两种处理方法：一是如果缺失比例较小（小于5%），直接删除含有缺失值的记录；二是如果缺失比例较大，采用均值填充的方法进行补充。
2、处理噪声数据数据中的噪声通常表现为数据中的错误或异常值。
通过对销售数量和销售价格的观察，发现了一些明显不合理的数值，如销售数量为负数或销售价格过高或过低的情况。
对于这些噪声数据，采用了基于统计的方法进行识别和处理，将超出合理范围的数据视为噪声并进行删除。
（二）数据集成由于原始数据集可能来自多个数据源，存在着重复和不一致的问题。
在本次实验中，对“销售数据”进行了集成处理，通过对关键字段（如产品名称、销售日期）的比较和合并，消除了重复的记录，并确保了数据的一致性。
（三）数据变换1、数据标准化为了消除不同字段之间量纲的影响，对销售数量和销售价格进行了标准化处理，使其具有可比性。
2、数据离散化对于连续型的数据字段，如销售价格，采用了等宽离散化的方法将其转换为离散型数据，以便于后续的数据挖掘算法处理。
临床科研设计数据挖掘研究设计数据挖掘研究基于数据分析方法角度的分类本质上属于观察性研究研究资料来源于日常诊疗工作资料应用的技术较传统研究更先进分析工具、理论模型与传统研究区别较大◆数据挖掘研究设计•基本概念•选择数据•处理数据•挖掘分析•结果解释◆Clementine 软件应用•基本操作•关联规则•决策树•类神经网络•聚类分析•判别分析数据挖掘的概念•数据挖掘——从大量数据中寻找其规律的技术，是统计学、数据库技术和人工智能技术的综合。
•数据挖掘——从数据中自动地抽取模式、关联、变化、异常和有意义的结构。
•数据挖掘——利用已有的数据，数据收集过程不经过特意的科研设计，目的是发现规律，而不是验证假设。
数据挖掘研究的基本步骤第一步：选择数据•收集获取原始数据◆就是根据研究目的，进行需要被挖掘分析的原始数据采集。
◆评估数据的可获得性。
可以采用较小规模的数据对问题的可行性进行初步研究。
◆原始数据可能会分布于不同的信息系统中，需要对信息系统充分理解，并有相应的技术实现数据的导出。
◆原始数据的采集非常费时费力，通常在研究工作中占相当大的比重。
第二步：处理数据•数据预处理部分，把数据转换成比较容易被数据挖掘的格式及内容。
为什么需要预处理•数据–不完整–含观测噪声–不一致–包含其它不希望的成分•数据清理通过填写空缺值，平滑噪声数据，识别删除孤立点，并解决不一致来清理数据。
•污染数据的普遍存在，使得在大型数据库中维护数据的正确性和一致性成为一个及其困难的任务。
污染数据形成的原因•滥用缩写词•数据输入错误•数据中的内嵌控制信息•不同的惯用语•重复记录•丢失值•拼写变化•不同的计量单位•过时的编码数据处理两种结构化技术•前结构化：在数据采集阶段即进行结构化设计、录入，数据分析阶段取到的数据都是规范的。
事前的工作量很大。
•后结构化：在数据录入阶段进行自由输入，分析时按照一定的规则进行语义分析和结构化处理。
第三步：挖掘分析运用工具和算法，进行数据挖掘分析，完成分类、关联、聚类、估计、预测等功能，发现数据中的规律。
挖掘数据的方法
1. 数据收集：首先需要明确数据需求，确定需要收集哪些数据。
可以从内部数据库、第三方数据提供商、公开数据集等多个渠道收集数据。
2. 数据预处理：在进行数据分析之前，需要对数据进行预处理，包括数据清洗、缺失值处理、数据转换、特征选择等，以确保数据的质量和可用性。
3. 数据分析：使用统计分析、数据可视化、数据挖掘算法等方法对数据进行分析，发现数据中的模式、趋势、关系等。
4. 数据挖掘算法：包括分类、聚类、关联规则挖掘、预测等算法。
例如，可以使用决策树、随机森林、支持向量机等算法进行分类，使用 K 均值聚类、层次聚类等算法进行聚类，使用 Apriori 算法、FP-Growth 算法等进行关联规则挖掘，使用回归分析、时间序列预测等算法进行预测。
5. 模型评估与优化：使用交叉验证、混淆矩阵等方法对模型进行评估，选择最优的模型参数。
6. 结果可视化与解释：将分析结果通过图表、报告等形式进行可视化展示，并对结果进行解释和分析，以便更好地理解数据中的规律和趋势。
7. 部署与应用：将挖掘出的模型部署到实际应用中，如预测客户行为、优化营销策略、改进产品设计等。
需要注意的是，在数据挖掘过程中，需要确保数据的合法性、安全性和隐私保护。
同时，要根据实际问题选择合适的数据挖掘方法和技术，不断优化和改进模型，以提高数据分析的准确性和实用性。
这只是数据挖掘的一些基本方法，实际应用中可能会根据具体情况进行调整和扩展。
数据的预处理方法1.1数据预处理概述1.1.1数据预处理的目的由于人的错误、测量设备的限制或数据收集过程的漏洞等都可能导致各种问题，从而导致数据的值乃至整个数据对象都可能会丢失。
因此，为了高质量的数据挖掘结果，必须进行数据预处理。
数据预处理的目的是为信息处理过程提供干净、准确、简洁的数据，从而提高数据质量、信息处理率和准确性，使数据挖掘的过程更加有效，更加容易，同时也提高挖掘结果的质量。
数据预处理的对象主要是清理其中的噪声数据、空缺数据和不一致数据。
常用的数据预处理技术主要包括：数据清洗、相关分析和数据变换等。
1.1.2数据预处理的基本流程从对不同的源数据进行预处理的功能来分，数据预处理主要包括数据清理、数据集成、数据变换、数据归约等4个基本的功能。
在实际的数据预处理过程中，这4中功能不一定都用得到，而且他们的使用也没有先后顺序，某种预处理可能先后要多次进行。
1.2异常值检测及处理1.2.1基于图形的异常值检测比较常见并且直观表达异常值的图形是箱形图。
箱形图可以用来观察数据整体的分布情况，利用中位数、25/%分位数、75/%分位数、上边界、下边界等统计量来来描述数据的整体分布情况。
通过计算这些统计量，生成一个箱体图，箱体包含了大部分的正常数据，而在箱体上边界和下边界之外的，就是异常值，如下图1。
其中上下边界的计算公式如下：上边界= 上四分位数+（上四分位数-下四分位数）*1.5，下边界=下四分位数-（上四分位数-下四分位数）*1.5图1 箱形图此外，也有有基于分布的方法。
在上、下α分位点之外的值认为是异常值（如图2）。
图2 正态分布图1.2.2基于业务经验的异常值检测除了通过图形采用直观方法检测异常值以外，有时还可以结合相关业务知识判断某个或某些值是否异常。
比如某些污染物检测值已经超过了仪器检测的上限，或者一些指标值已经超出了可能的范围。
对于这些异常情况，并不需要借助大量样本构造图形，而只需要单个的数据本身就可以判断其是否异常。
