多数据库中的负关联规则挖掘技术及发展趋势

负关联规则反映了数据项之间的互斥关系,能提供很多有用的信息,在决策支持中起重要作用,但现行的挖掘算法主要是针对单一数据库的挖掘,多数据库中负关联规则的挖掘还未引起重视。该文介绍负关联规则的研究现状、主要挖掘方法以及冗余正负关联规则的修剪方法,对多数据库中关联规则挖掘研究现状和主要技术进行论述,并展望多数据库中负关联规则挖掘的发展趋势。     

关联规则挖掘算法及优化策略研究

关联规则挖掘是数据库中知识发现研究的热点课题,有着广泛的应用领域.通过对关联规则中快速开采算法的研究分析,首先把已有的关联规则挖掘算法分为了两大类:传统类型的关联规则挖掘算法和多关系关联规则挖掘算法;重点分析基本类型算法,并提出各种改进的优化策略;然后对各类代表性算法进行了描述,分析和对比;最后,对尚存在的问题进行了分析和总结.     

一种高效的多层和概化关联规则挖掘方法

通过对分类数据的深入研究,提出了一种高效的多层关联规则挖掘方法:首先,根据分类数据所在的领域知识构建基于领域知识的项相关性模型DICM(domain knowledge-based item correlation model),并通过该模型对分类数据的项进行层次聚类;然后,基于项的聚类结果对事务数据库进行约简划分;最后,将约简划分后的事务数据库映射至一种压缩的AFOPT树形结构,并通过遍历AFOPT树替代原事务数据库来挖掘频繁项集.由于缩小了事务数据库规模,并采用了压缩的AFOPT结构,所提出的方法有效地节省了算法的I/O时间,极大地提升了多层关联规则的挖掘效率.基于该方法,给出了一种自顶向下的多层关联规则挖掘算法TD-CBP-MLARM和一种自底向上的多层关联规则挖掘算法BU-CBP-MLARM.此外,还将该挖掘方法成功扩展至概化关联规则挖掘领域,提出了一种高效的概化关联规则挖掘算法CBP-GARM.通过大量人工随机生成数据的实验证明,所提出的多层和概化关联规则挖掘算法不仅可以确保频繁项集挖掘结果的正确性和完整性,还比现有同类最新算法具有更好的挖掘效率和扩展性.     

一种模糊多层关联规则挖掘算法

针对传统数据挖掘中的“尖锐边界”问题,采用将模糊理论和关联规则挖掘技术相结合的思想,在改进传统Apriori算法的基础上,结合多层关联规则挖掘的方法,提出了一种模糊多层关联规则挖掘算法。对模糊多层关联规则挖掘的基本概念进行了定义,详细描述了模糊多层关联规则挖掘算法。最后用Visual FoxPro6．0语言实现了该算法程序,通过交易数据库挖掘实验表明算法是有效的。     

多数据库中全局负关联规则挖掘研究

全局负关联规则挖掘是多数据库关联信息挖掘的重要研究内容,具有广泛的应用范围和使用价值.合并各子数据库的负关联规则是现有全局负关联规则挖掘常用的方法,但数据密度大、规则不全面及运算时间高等问题影响了已有全局负关联规则挖掘方法的效率.本文给出一种新的全局负关联规则挖掘算法,其具体步骤为:(1)扫描各子数据库,建立多数据库频繁模式树;(2)依据频繁项集全局一致性原则,对多数据库频繁模式树执行精简操作;(3)在此基础上产生全局极小非频繁项集;(4)依据极大频繁项集向上闭包原则,产生全局非频繁项集;(5)在规则相关度的基础上提取全局负关联规则.大量的对比实验结果表明,本文算法具有快速发现全局负关联规则的能力.     

挖掘空间关联规则的前缀树算法设计与实现

空间关联规则挖掘是在空间数据库中进行知识发现的一类重要问题．为此提出了挖掘空间关联规则的二阶段策略，通过多轮次单层布尔型关联规则挖掘，自顶向下逐步细化空间谓词的粒度，从而空间谓词的计算量大大减少．同时，设计了一种基于前缀树的单层布尔型关联规则挖掘算法(FPT-Generate)，不需要反复扫描数据库，不产生候选模式集，并在关键优化技术上取得了突破．实验表明，以FPT-Generate为挖掘引擎的空间关联规则发现系统的时间效率与空间可伸缩性远远优于以经典算法Apriori为引擎的系统。     

基于多最小支持度的多层模糊关联规则挖掘

为了在事务数据库中发现关联规则,在现实挖掘应用中,经常采用不同的标准去判断不同项目的重要性,管理项目之间的分类关系和处理定量数据集这3个方法去处理问题,因此提出一个在定量事务数据库中采用多最小支持度,在项目集中获取隐含知识的多层模糊关联规则挖掘算法。该挖掘算法使用两种支持度约束和至上而下逐步细化的方法推导出频繁项集,同时可以发现交叉层次的模糊关联规则。通过实例证明了该挖掘算法在多最小支持度约束下推导出的多层模糊关联规则是易于理解和有意义的,具有很好的效率和伸缩性。     

基于二叉树编码的关联规则动态挖掘算法

针对项目少、事务多的数据库关联规则挖掘问题,提出一种基于二叉树编码的关联规则动态挖掘算法。通过对应事务数据库项目建立二叉树,对应项集编码定义计数数组;对照二叉树扫描记录并计数;分析计算关联规则这几个步骤可以实现关联规则的动态挖掘。该算法充分利用了二叉树的编码特性,有效降低了I/0负载,容易实现事务的增删及数据库的划分、合并,具有较强的适用性。     

一种新的关联规则挖掘方法

关联规则挖掘是数据挖掘的主要任务之一。为了进一步提高关联规则挖掘算法的认知特性和运算效果,提出了一种新的关联规则挖掘思想并由此构造了一种基于规则模糊认知图的关联规则挖掘算法。该算法使用规则模糊认知图进行知识表示,对每个挖掘到的关联规则进行可达模糊推理,从而减少了与数据库交互的次数。实验证明该方法与Apriori的关联规则算法相比,提高了关联规则挖掘的效率,增强了智能化程度。     

IDS日志数据挖掘的改进算法

提出了一个基于最小完美哈希函数的关联规则的挖掘算法。基于Apriori的算法，在综合了传统哈希剪枝技术的同时，利用最小完美哈希函数的优点，保证了静态数据库关联规则挖掘，可以对关联规则的哈希结构数据进行动态的调整。该算法提高了挖掘效率，通过抑制哈希地址冲突提高了算法的稳定性和可用性。     

相关系数和卡方检验的正负关联规则挖掘算法

随着经济全球化和信息技术的发展,为了给企业发展提供更多的信息支持和决策帮助,数据中心纷纷建立起来,其作用是通过分析海量数据来为企业的政策趋向和战略选择提供意见佐证.但是,要想在庞大的数据海洋中获取数据间的相关性依赖并非易事,而且,传统的关联规则算法通常并不完善,产生的规则通常会包含一些没有意义甚至错误的规则,即所谓的弱规则与负规则.针对这种现状,提出一种度量正负关联规则的检验方法,并引入赋予不同权重值给不同数据库的方式,提高在水平多数据库中挖掘正负关联规则的效率.     

在多数据库中确定支持度的有效方法

提出了一种用于在多数据库环境下确定模式的支持度的方法.数据挖掘总是在强关联规则模式中进行挖掘,因此计算模式的支持度必不可少.由于多数据库与单数据库的本质不同,单数据库中的支持度只具有本地效应,它的数值和计算方法在多数据库中都是不适用的,因此需要找到一个在多数据库中计算支持度的方法.又由于每个本地数据库的各方面情况不同,因此各自在总部制定决策时的地位和重要性也就各异.于是,在考虑某模式的支持度时,不能简单的将该模式在各本地数据库中的支持度进行平均,而需要引进"权值"的概念.在综合考虑了这些因素之后,提出了一些确定权值的方案,并给出了一个基于权值计算支持度的方法.     

完全加权正负关联规则挖掘及其在教育数据中的应用

完全加权数据模型的特点是其项目权值分布在各个事务记录中,随着事务记录的不同而变化。现有的加权负关联规则挖掘算法不能适用于完全加权数据模型。该文提出一种新颖的基于概率比和兴趣度的完全加权正负关联规则的挖掘算法,探讨了算法在教育信息化数据中的应用。算法以概率比代替传统的置信度,采用支持度-概率比-兴趣度架构衡量完全加权正负关联规则,获得很好的挖掘效果。以真实的教育数据和文本数据为实验测试集,与现有正负关联规则挖掘算法比较,该文提出的算法更有效、更合理,具有较高的理论价值和应用前景。     

一种改进的正负关联规则挖掘算法

针对传统正负关联规则挖掘算法需要多次扫描数据库并且生成大量候选频繁项集的问题,在对比目前相关研究成果的基础上,提出了一种改进的正负关联规则挖掘算法,它通过两次数据扫描完成对正负关联规则的挖掘,对最大频繁项集的挖掘算法做了改进,有效提高了算法效率,同时对置信度标准做了改进。基于某真实事务集的实验表明,算法提高了规则挖掘的质量和有效性。     

基于兴趣度的关联规则挖掘

关联规则挖掘是数据挖掘领域中的重要研究内容之一。然而,传统的基于支持度-可信度框架的挖掘方法可能会产生大量不相关、甚至是误导的关联规则。针对现有关联规则挖掘的评价标准存在的问题,提出在评价标准中增加兴趣度,并给出了兴趣度的定义和基于兴趣度的关联规则挖掘算法。利用兴趣度将关联规则分为正关联规则和负关联规则,从而可以用算法挖掘带有负项的关联规则。实验结果分析表明,在传统挖掘方法的基础上引入兴趣度,可以有效地减少正关联规则的规模,产生有意义的负关联规则。     

一种改进的含负项目关联规则挖掘算法

在含负项目的一般化关联规则的挖掘中,由于负项目的引入使得频繁项集的搜索空间变得更加巨大,而同时挖掘出的关联规则数量也随之增大,但其中很多规则对用户来说是不感兴趣的,而且可能包含一些冗余和错误的规则。因此提出了最大支持度的概念,用来约束频繁项集的挖掘,排除没有意义的关联规则同时也提高了挖掘的效率。在挖掘中对正负项目分别采用不同的最小支持度,使得挖掘更加灵活。并通过实验证明改进是行之有效的。     

基于兴趣度的关联规则挖掘

关联规则挖掘是数据挖掘领域中的重要研究内容之一。然而,传统的基于支持度-可信度框架的挖掘方法可能会产生大量不相关、甚至是误导的关联规则。针对现有关联规则挖掘的评价标准存在的问题,提出在评价标准中增加兴趣度,并给出了兴趣度的定义和基于兴趣度的关联规则挖掘算法。利用兴趣度将关联规则分为正关联规则和负关联规则,从而可以用算法挖掘带有负项的关联规则。实验结果分析表明,在传统挖掘方法的基础上引入兴趣度,可以有效地减少正关联规则的规模,产生有意义的负关联规则。     

一种挖掘带否定关联规则的算法

关联规则挖掘算法的研究主要集中在提高Aptiori算法的效率上，而对带否定项关联规则的研究比较少。本文分析了目前带否定关联规则的两种基本算法，并在这两种基本算法的基础上进行改进。提出了一种新的挖掘算法。这种算法减少了在数据库中进行扫描计数的候选集个数，对于提高挖掘带否定关联规则的效率有一定的意义。     

挖掘数据库中的负频繁模式

传统的关联规则挖掘研究事务中所包含的项与项之间的关联性,而负关联规则挖掘不仅要考虑事务中包含的项,还要考虑事务中不包含的项。给出了完全负关联规则的定义,提出一种基于树的算法Free-PNP,通过此算法挖掘数据库中的负频繁模式,继而得到所要挖掘的完全负关联规则。通过实验验证了算法的有效性。