数据挖掘导论 第二章 数据
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数据挖掘导论数据挖掘是一种通过从大量数据中发现模式、关联和趋势来提取实用信息的过程。
它涉及使用计算机技术和统计学方法来分析和解释数据,以便从中获取有关未来趋势和行为的洞察力。
在本文中,我们将介绍数据挖掘的基本概念、技术和应用。
1. 数据挖掘的基本概念数据挖掘是从大量数据中提取实用信息的过程。
它主要包括以下几个方面的内容:1.1 数据预处理数据预处理是数据挖掘的第一步,它涉及数据清洗、数据集成、数据变换和数据规约。
数据清洗是指处理数据中的噪声和缺失值,以确保数据的质量。
数据集成是将来自不同数据源的数据合并到一个统一的数据集中。
数据变换是将数据转换为适合进行挖掘的形式,例如将数据编码为数值型。
数据规约是通过减少数据集的大小来提高挖掘效率。
1.2 数据挖掘技术数据挖掘技术包括分类、聚类、关联规则挖掘和异常检测等。
分类是将数据分为不同的类别,例如将客户分为高价值和低价值客户。
聚类是将数据分为相似的组,例如将顾客分为不同的市场细分。
关联规则挖掘是发现数据中的相关关系,例如购买某种商品的人也会购买另一种商品。
异常检测是发现数据中的异常值,例如检测信用卡欺诈行为。
1.3 模型评估和选择在数据挖掘过程中,需要评估和选择不同的模型来解释数据。
常用的评估指标包括准确率、召回率和F1值等。
准确率是指分类模型预测正确的样本比例,召回率是指分类模型正确预测为正类的样本比例,F1值是准确率和召回率的调和平均值。
2. 数据挖掘的应用领域数据挖掘在各个领域都有广泛的应用,以下是一些常见的应用领域:2.1 金融领域在金融领域,数据挖掘可以用于信用评分、风险管理和欺诈检测等。
通过分析客户的历史交易数据和个人信息,可以预测客户的信用风险,并为银行和金融机构提供决策支持。
2.2 零售领域在零售领域,数据挖掘可以用于市场细分、商品推荐和销售预测等。
通过分析顾客的购买历史和偏好,可以将顾客分为不同的市场细分,并向他们推荐适合的商品。
同时,数据挖掘还可以预测销售量,匡助零售商合理安排库存和采购计划。
1.数据挖掘定义: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、但又是潜在有用的信息和知识的过程。
2.不能在原数据库上做决策而要建造数据仓库的原因:传统数据库的处理方式和决策分析中的数据需求不相称,主要表现在:⑴决策处理的系统响应问题⑵决策数据需求的问题⑶决策数据操作的问题3.数据仓库的定义W.H.Inmon的定义:数据仓库是一个面向主题的、集成的、非易失的且随时间变化的数据集合,用来支持管理人员的决策。
公认的数据仓库概念基本上采用了W.H.Inmon的定义:数据仓库是面向主题的、集成的、不可更新的(稳定性)随时间不断变化(不同时间)的数据集合,用以支持经营管理中的决策制定过程。
4.数据仓库与数据挖掘的关系:⑴数据仓库系统的数据可以作为数据挖掘的数据源。
数据仓库系统能够满足数据挖掘技术对数据环境的要求,可以直接作为数据挖掘的数据源。
⑵数据挖掘的数据源不一定必须是数据仓库系统。
数据挖掘的数据源不一定必须是数据仓库,可以是任何数据文件或格式,但必须事先进行数据预处理,处理成适合数据挖掘的数据。
5. 数据挖掘的功能——7个方面:⑴概念描述:对某类对象的内涵进行描述,并概括这类对象的有关特征。
①特征性描述②区别性描述⑵关联分析:若两个或多个变量间存在着某种规律性,就称为关联。
关联分析的目的就是找出数据中隐藏的关联网。
⑶分类与预测①分类②预测⑷聚类分析:客观的按被处理对象的特征分类,将有相同特征的对象归为一类。
⑸趋势分析:趋势分析——时间序列分析,从相当长的时间的发展中发现规律和趋势。
⑹孤立点分析:孤立点:数据库中包含的一些与数据的一般行为或模型不一致⑺偏差分析:偏差分析——比较分析,是对差异和极端特例的描述,揭示事物偏离常规的异常现象。
6. 数据挖掘常用技术:⑴数据挖掘算法是数据挖掘技术的一部分⑵数据挖掘技术用于执行数据挖掘功能。
⑶一个特定的数据挖掘功能只适用于给定的领域。
1.1什么是数据挖掘?(a)它是一种广告宣传吗?(d)它是一种从数据库、统计学、机器学和模式识别发展而来的技术的简单转换或应用吗?(c)我们提出一种观点,说数据挖掘是数据库进化的结果,你认为数据挖掘也是机器学习研究进化的结果吗?你能结合该学科的发展历史提出这一观点吗?针对统计学和模式知识领域做相同的事(d)当把数据挖掘看做知识点发现过程时,描述数据挖掘所涉及的步骤答:数据挖掘比较简单的定义是:数据挖掘是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际数据中,提取隐含在其中的、人们所不知道的、但又是潜在有用信息和知识的过程。
数据挖掘不是一种广告宣传,而是由于大量数据的可用性以及把这些数据变为有用的信息的迫切需要,使得数据挖掘变得更加有必要。
因此,数据挖掘可以被看作是信息技术的自然演变的结果。
数据挖掘不是一种从数据库、统计学和机器学习发展的技术的简单转换,而是来自多学科,例如数据库技术、统计学,机器学习、高性能计算、模式识别、神经网络、数据可视化、信息检索、图像和信号处理以及空间数据分析技术的集成。
数据库技术开始于数据收集和数据库创建机制的发展,导致了用于数据管理的有效机制,包括数据存储和检索,查询和事务处理的发展。
提供查询和事务处理的大量的数据库系统最终自然地导致了对数据分析和理解的需要。
因此,出于这种必要性,数据挖掘开始了其发展。
当把数据挖掘看作知识发现过程时,涉及步骤如下:数据清理,一个删除或消除噪声和不一致的数据的过程;数据集成,多种数据源可以组合在一起;数据选择,从数据库中提取与分析任务相关的数据;数据变换,数据变换或同意成适合挖掘的形式,如通过汇总或聚集操作;数据挖掘,基本步骤,使用智能方法提取数据模式;模式评估,根据某种兴趣度度量,识别表示知识的真正有趣的模式;知识表示,使用可视化和知识表示技术,向用户提供挖掘的知识1.3定义下列数据挖掘功能:特征化、区分、关联和相关性分析、分类、回归、聚类、离群点分析。
数据挖掘导论(完整版)⼀分类算法
KNN
神经⽹络
⽀持向量机
适⽤于⾼维数据
决策树
gini系数
熵系数
⼆聚类算法
K-均值
基于原型,划分类型
不适⽤密度差别⼤,形状差异⼤
DBSCAN
基于密度
三关联⽅法
apriori
剪枝
⽀持度
置信度
FR-growth
四组合⽅法
bagging
原理:有放回抽样,63%
random forest
boosting
原理:迭代,修改权重
五数据预处理
缺失值
重复值
异常值 -- 离群点
特征提取(维归约) -- PCA
特征选择
离散化&⼆元化 -- 某些分类算法的要求
变量变换
标准化 -- 某些算法的要求,KNN
简单函数变化(log)
四变量特征
连续/离散
定量/定性
nominal 标称、ordinal 序数、internal 区间、 ratio ⽐率。
数据挖掘方法教程第一章前言数据挖掘是从大规模数据集中提取隐藏的、有用的信息的过程。
它是在统计学、机器学习和数据库技术的基础上发展起来的一门学科,具有广泛的应用领域。
本教程将介绍数据挖掘的基本概念、流程和常用方法。
第二章数据预处理数据预处理是数据挖掘中非常重要的一步,其目的是清洗、变换和集成数据,以便更好地支持后续的分析工作。
在数据预处理中,常见的技术包括数据清洗、数据变换和数据集成等。
我们将介绍数据预处理的基本概念和常用方法,并通过案例演示如何处理真实数据。
第三章探索性数据分析探索性数据分析是在数据预处理之后,对数据进行初步的探索和分析,以了解数据的特征和规律。
在本章中,我们将介绍探索性数据分析的基本概念和常用方法,包括直方图、散点图、箱线图等,并通过实例演示如何进行探索性数据分析。
第四章分类与预测分类与预测是数据挖掘中常用的任务之一,其目的是构建模型,利用已知的数据来预测未知的数据。
在本章中,我们将介绍分类与预测的基本概念和方法,包括决策树、支持向量机、朴素贝叶斯等,并通过实例演示如何进行分类与预测。
第五章聚类分析聚类分析是数据挖掘中常用的无监督学习方法,其目的是将数据集中相似的对象归为一类。
在本章中,我们将介绍聚类分析的基本概念和方法,包括K均值聚类、层次聚类、DBSCAN等,并通过实例演示如何进行聚类分析。
第六章关联规则挖掘关联规则挖掘是数据挖掘中常用的方法之一,其目的是在数据集中发现事物之间的相关性。
在本章中,我们将介绍关联规则挖掘的基本概念和方法,包括Apriori算法、FP树算法等,并通过实例演示如何进行关联规则挖掘。
第七章时间序列分析时间序列分析是数据挖掘中常用的方法之一,其目的是通过分析和建模时间序列数据,揭示时间相关性和趋势规律。
在本章中,我们将介绍时间序列分析的基本概念和方法,包括平稳性检验、自回归移动平均模型等,并通过实例演示如何进行时间序列分析。
第八章特征选择和降维特征选择和降维是为了减少特征数量、提高模型性能而采用的数据预处理方法。
数据挖掘入门指南第一章数据挖掘概述数据挖掘是一种从大量数据中发现有用模式和知识的过程。
它包括数据预处理、模型选择、模式发现和模型评估等步骤。
在当今信息化社会中,数据挖掘已经成为各个领域的热门技术,它为企业提供了利用数据进行决策和优化的有效手段。
第二章数据预处理数据挖掘的首要步骤是数据预处理。
数据预处理的目标是去除数据中的噪声、消除数据的冗余,以及解决缺失数据的问题。
常见的数据预处理技术包括数据清洗、数据集成、数据变换和数据降维。
数据预处理的好坏直接影响到后续模型选择和模式发现的结果。
第三章模型选择模型选择是数据挖掘过程中的关键步骤。
根据具体问题的特点选择合适的模型对于获得准确的挖掘结果至关重要。
常见的模型选择方法包括决策树、神经网络、支持向量机和朴素贝叶斯等。
不同的模型适用于不同类型的数据和问题,需要根据具体情况进行选择。
第四章模式发现模式发现是数据挖掘的核心任务之一。
模式发现旨在从数据中找出隐藏的、有用的模式和规律。
常用的模式发现方法包括关联规则挖掘、聚类分析和分类分析。
关联规则挖掘可以帮助人们找到数据中的关联关系,聚类分析可以将数据划分为不同的群组,而分类分析可以对数据进行分类和预测。
第五章模型评估模型评估是数据挖掘的最后一步。
模型评估的主要目的是评估所选择模型的准确性和可靠性。
常用的模型评估方法包括交叉验证、混淆矩阵和ROC曲线等。
通过进行模型评估,可以对模型的性能进行客观的评价,从而确定是否需要进一步优化或更换模型。
第六章数据挖掘应用数据挖掘在各个领域都有广泛的应用。
例如,在市场营销中,数据挖掘可以帮助企业发现潜在的消费者群体,优化产品定价和推广策略。
在医疗健康领域,数据挖掘可以辅助医生进行疾病诊断和治疗预测。
在金融领域,数据挖掘可以帮助银行识别风险,预测市场走势。
数据挖掘的应用正日益深入各行各业。
第七章数据挖掘工具为了实现数据挖掘的目标,需要借助各种数据挖掘工具。
常见的数据挖掘工具有WEKA、RapidMiner、KNIME和Python等。