一种基于频繁序列树的增量式序列模式挖掘算法

针对目前现有的增量式序列模式挖掘算法没有充分利用先前的挖掘结果,当数据库更新时,需要对数据库进行重复挖掘的问题。本文提出一种基于频繁序列树的增量式序列模式挖掘算法(ISFST),ISFST采用频繁序列树作为序列存储结构,当数据库发生变化时,ISFST算法分两种情况对频繁序列树进行更新操作,通过遍历频繁序列树得到满足最小支持度的所有序列模式。实验结果表明,ISFST算法在时间性能上优于PrefixSpan算法和IncSpan算法。     

序列模式增量式更新的快速算法

在原有序列模式挖掘算法基础上,提出了序列模式增量式更新的快速算法SPIU.算法充分利用原有的挖掘结果,并对候选序列集合进行有效地剪枝.测试结果表明,算法是正确和高效的,具有良好的扩放性.     

一种高效的增量式序列模式挖掘算法

现有的增量式挖掘算法在支持度发生变化时,需要对序列数据库进行重复挖掘,为减少由此产生的时空消耗,提出一种高效的增量式序列模式挖掘算法。算法采用频繁序列树作为序列存储结构,当序列数据库和最小支持度发生变化时,通过执行更新操作,实现频繁序列树的更新,利用深度优先遍历频繁序列树找到序列数据库中所有的序列模式。实验结果表明,与IncSpan算法和PrefixSpan算法相比,该算法的挖掘效率较高。     

缩减投影数据库规模的增量式序列模式算法

在增量式序列模式挖掘算法中,数据库更新只有插入和扩展2种操作,未考虑序列删除的情况。为此,提出一种基于频繁序列树的增量式序列模式更新算法(IUFST)。在数据库和支持度发生变化时,IUFST算法分不同情况对频繁序列树进行更新操作,缩减投影数据库的规模,提高算法效率。实验结果表明,该算法在时间性能上优于PrefixSpan算法和IncSpan算法。     

一种有效的序列模式增量式更新方法

针对序列模式增量式更新挖掘算法产生大量候选项集以及多次扫描数据库的问题,提出了一种有效的增量式更新算法ESPIA,该算法利用基于2-序列矩阵挖掘算法ESPE对原数据库和增加数据库一次扫描产生序列模式,通过对频繁模式和非频繁模式进行相应的剪枝减少了序列的比较和扫描次数,降低了算法时间和空间复杂度,实验证明该算法是有效和准确的。     

频繁序列模式挖掘中关键技术的研究

如何确定候选频繁序列模式以及如何计算它们的支持数是序列模式挖掘中的两个关键问题。该文提出了一种基于二进制形式的候选频繁序列模式生成和相应的支持数计算方法，该方法只需对挖掘对象进行一些“或”、“与”、“异或”等逻辑运算操作，显著降低了算法的实现难度，将该方法与频繁序列模式挖掘及更新算法相结合，可以进一步提高算法的执行效率。     

基于图结构的候选序列生成算法

先生成候选序列再判断候选序列是否为频繁序列，最后获得频繁序列是序列数据挖掘中基于候选序列挖掘算法的一般结构，如Apriori类算法，GSP算法，SPADE算法等。因此，研究候选序列生成算法具有普遍意义。本文首先研究了序列数据集(序列数据库)与图结构间的关系，证明了一个序列是频繁序列的必要条件是该序列对应于一个完全子图。以此为基础提出了基于图结构的候选序列生成算法，文中给出了算法正确性证明。在T25110D10K和T25120D100K数据集上的挖掘实验表明在本文提出的候选序列生成算法上进行挖掘比用Apriori算法进行挖掘的效率更高。     

基于频繁序列树的交互式序列模式挖掘算法

为了减少在序列模式挖掘过程中由于重复运行挖掘算法而产生的时空消耗,提出了一种基于频繁序列树的交互式序列模式挖掘算法(ISPM). ISPM算法采用频繁序列树作为序列存储结构,频繁序列树中存储数据库中满足频繁序列树支持度阈值的所有序列模式及其支持度信息.当支持度发生变化时,通过减少本次挖掘所要构造投影数据库的频繁项的数量来缩减投影数据库的规模,从而减少时空消耗.实验结果表明,ISPM算法在时间性能上优于PrefixSpan算法和Inc-Span算法     

基于序列树的增量式序列模式更新算法

在序列数据库更新时,现有的增量式序列模式挖掘算法只提到序列的插入操作和序列的扩展操作两种情况,没有针对序列删除操作。提出了一种基于序列树的增量式序列模式更新算法（ISPST）。当数据库更新时,ISPST算法只需要对与删除序列有关的序列构造投影数据库,实现对序列树的更新操作,通过深度优先遍历序列树得到更新后数据库中的所有序列模式。实验结果表明,当支持度发生变化时,ISPST算法在时间性能上优于PrefixSpan算法和IncSpan算法。     

一种挖掘压缩序列模式的有效算法

从序列数据库中挖掘频繁序列模式是数据挖掘领域的一个中心研究主题,而且该领域已经提出和研究了各种有效的序列模式挖掘算法.由于在挖掘过程中会产生大量的频繁序列模式,最近许多研究者已经不再聚焦于序列模式挖掘算法的效率,而更关注于如何让用户更容易地理解序列模式的结果集.受压缩频繁项集思想的启发,提出了一种CFSP(compressing frequent sequential patterns)算法,其可挖掘出少量有代表性的序列模式来表达全部频繁序列模式的信息,并且清除了大量的冗余序列模式.CFSP是一种two-steps的算法:在第1步,其获得了全部闭序列模式作为有代表性序列模式的候选集,与此同时还得到大多数的有代表性模式;在第2步,该算法只花费了少量的时间去发现剩余的有代表性序列模式.一个采用真实数据集与模拟数据集的实验研究也证明了CFSP算法具有高效性.     

基于改进FP-树的最大模式挖掘算法

频繁模式挖掘是数据挖掘领域中的一个非常重要的分支,但是由于其内在的计算复杂性,挖掘密集型数据的频繁模式完全集非常困难而且数量往往大得惊人,难以理解和应用。最大频繁模式(最大模式)压缩隐含了所有的频繁模式,存储所占用的空间远远小于完全集,因而最大模式挖掘具有十分重要的意义。该文改进了传统的FP-树结构并提出了一种有效的基于改进FP-树的最大模式挖掘算法IFP-M ax;通过引入后缀子树的概念,算法在挖掘过程中不用生成最大频繁模式候选集,从而大大提高了算法的时间效率和空间可伸缩性。实验表明,IFP-M ax的挖掘速度比M AFIA和GenM ax大约快一个数量级。     

基于互关联后继树的频繁模式挖掘研究

关联规则挖掘是数据挖掘的一个重要的研究内容，而产生频繁模式集是关联规则挖掘的第1步工作。很多传统的频繁模式挖掘算法都需要产生候选模式集，因而效率很低。该文提出了一种不需要产生候选集，而直接构造频繁集的频繁模式挖掘算法——基于互关联后继树的频繁模式挖掘算法。实验证明，该算法具有较好的性能。     

Efficient prime-based method for interactive mining of frequent patterns

Over the past decade, an increasing number of efficient algorithms have been proposed to mine frequent patterns by satisfying the minimum support threshold. Generally, determining an appropriate value for minimum support threshold is extremely difficult. This is because the appropriate value depends on the type of application and expectation of the user. Moreover, in some real-time applications such as web mining and e-business, finding new correlations between patterns by changing the minimum support threshold is needed. Since rerunning mining algorithms from scratch is very costly and time-consuming, researchers have introduced interactive mining of frequent patterns. Recently, a few efficient interactive mining algorithms have been proposed, which are able to capture the content of transaction database to eliminate possibility of the database rescanning. In this paper, we propose a new method based on prime number and its characteristics mainly for interactive mining of frequent patterns. Our method isolates the mining model from the mining process such that once the mining model is constructed; it can be frequently used by mining process with various minimum support thresholds. During the mining process, the mining algorithm reduces the number of candidate patterns and comparisons by using a new candidate set called candidate head set and several efficient pruning techniques. The experimental results verify the efficiency of our method for interactive mining of frequent patterns.     

一种基于F-矩阵的最大频繁项目集快速挖掘算法

最大频繁项目集挖掘是多种数据挖掘应用研究的一个重要方面,最大频繁项目集的快速挖掘算法研究是当前研究的热点。传统的最大频繁项目集挖掘算法要多遍扫描数据库并产生大量的候选项目集。为此,该文提出了基于F-矩阵的最大频繁项目集快速挖掘算法FMMFIBFM,FMMFIBFM采用FP-tree的存储结构,仅须扫描数据库两遍且不产生候选频繁项目集,有效地提高了频繁项目集的挖掘效率。实验结果表明,FMMFIBFM算法是有效可行的。     

Mining sequential patterns by pattern-growth: the PrefixSpan approach

Sequential pattern mining is an important data mining problem with broad applications. However, it is also a difficult problem since the mining may have to generate or examine a combinatorially explosive number of intermediate subsequences. Most of the previously developed sequential pattern mining methods, such as GSP, explore a candidate generation-and-test approach [R. Agrawal et al. (1994)] to reduce the number of candidates to be examined. However, this approach may not be efficient in mining large sequence databases having numerous patterns and/or long patterns. In this paper, we propose a projection-based, sequential pattern-growth approach for efficient mining of sequential patterns. In this approach, a sequence database is recursively projected into a set of smaller projected databases, and sequential patterns are grown in each projected database by exploring only locally frequent fragments. Based on an initial study of the pattern growth-based sequential pattern mining, FreeSpan [J. Han et al. (2000)], we propose a more efficient method, called PSP, which offers ordered growth and reduced projected databases. To further improve the performance, a pseudoprojection technique is developed in PrefixSpan. A comprehensive performance study shows that PrefixSpan, in most cases, outperforms the a priori-based algorithm GSP, FreeSpan, and SPADE [M. Zaki, (2001)] (a sequential pattern mining algorithm that adopts vertical data format), and PrefixSpan integrated with pseudoprojection is the fastest among all the tested algorithms. Furthermore, this mining methodology can be extended to mining sequential patterns with user-specified constraints. The high promise of the pattern-growth approach may lead to its further extension toward efficient mining of other kinds of frequent patterns, such as frequent substructures.     

HUC-Prune: an efficient candidate pruning technique to mine high utility patterns

Traditional frequent pattern mining methods consider an equal profit/weight for all items and only binary occurrences (0/1) of the items in transactions. High utility pattern mining becomes a very important research issue in data mining by considering the non-binary frequency values of items in transactions and different profit values for each item. However, most of the existing high utility pattern mining algorithms suffer in the level-wise candidate generation-and-test problem and generate too many candidate patterns. Moreover, they need several database scans which are directly dependent on the maximum candidate length. In this paper, we present a novel tree-based candidate pruning technique, called HUC-Prune (High Utility Candidates Prune), to solve these problems. Our technique uses a novel tree structure, called HUC-tree (High Utility Candidates tree), to capture important utility information of the candidate patterns. HUC-Prune avoids the level-wise candidate generation process by adopting a pattern growth approach. In contrast to the existing algorithms, its number of database scans is completely independent of the maximum candidate length. Extensive experimental results show that our algorithm is very efficient for high utility pattern mining and it outperforms the existing algorithms.     

基于SQL的不产生候选集的频繁模式挖掘

频繁模式挖掘是数据库挖掘中的一个十分重要的组成部分，然而以前的许多研究都是基于Apriori的产生候选集的测试迭代方法。这些方法普遍存在需要多次扫描数据库，对产生的大量候选集进行迭代测试的缺陷，尤其是对于挖掘长模式时这种缺陷就尤为突出。FP-growth方法采用分而治之的策略，只需对数据库进行二次扫描，而且避免了产生大量候选集的问题。文中的基于SQL的频繁模式挖掘方法既是在此基础上提出的，采用子查询及DBMS扩展技术(如用户定义函数等)对该方法进行了改进。     

带有间隔约束的多序列模式挖掘

研究这样一个问题：给定多序列、支持度阈值和间隔约束,从多序列中挖掘所有出现次数不小于支持度阈值的频繁序列模式,这里要求模式中任意两个相邻元素在序列中的出现都要满足用户自定义的间隔约束,并且模式在序列中的出现要满足one-off条件。在解决该问题上,已有算法M-OneOffMine在计算模式的支持度时,只考虑模式的每个字符在序列中的首次出现,导致计算的模式支持度远小于其真实支持度,以致许多频繁的模式没有被挖掘出来。为此,设计了一个有效的带有间隔约束的多序列模式挖掘算法--MMSP算法：首先,通过采用二维表保存模式的候选位置;然后,根据候选位置采用最左最优的思想选择匹配位置。通过生物DNA序列进行实验,多序列中元素序列数目不变而序列长度变化时,MMSP挖掘出的频繁模式总数是同类算法M-OneOffMine的3.23倍;在元素序列个数变化时,MMSP挖掘出的频繁模式个数平均是M-OneOffMine的4.11倍;这两种情况下MMSP都有更好的时间性能。在模式长度变化时,MMSP挖掘出的频繁模式个数分别平均是M-OneOffMine的2.21倍和MPP的5.24倍。同时还验证了M-OneOffMine挖掘到的模式是MMSP挖掘到的频繁的子集。实验结果表明,MMSP算法不仅可以挖掘到更多的频繁模式,而且时间花费更少,更适合于实际的应用。     

最大频繁模式的快速挖掘与更新算法

挖掘和更新最大频繁模式是多种数据挖掘应用中的关键问题。之前的许多研究都是采用Apriori类的候选生成-检验方法或基于FP-Tree的方法,而产生大量候选和动态创建大量FP-Tree的代价太高,特别是在支持度阈值较小或存在长模式时。因此,文章提出了一种最大频繁模式的快速挖掘算法DMFP及更新算法IUMFP。DMFP算法利用前缀树压缩存放数据,并通过调整前缀树中节点信息和节点链直接在前缀树上采用深度优先的策略进行挖掘,而不需要创建条件模式树,从而大大提高了挖掘效率。算法IUMFP充分利用以前的挖掘结果减少发现更新数据中新的最大频繁模式的代价。