快速挖掘分布式数据库全局最大频繁项集

提出一种快速挖掘分布式数据库全局最大频繁项集算法（FMMH）．FMMFI算法首先设置了中心节点,并以各个节点构建局部FP-tree,采用挖掘最大频繁项目集算法（DMHA）快速挖掘局部最大频繁项集;然后与中心节点交互以实现数据汇总：最终获得全局最大频繁项集．FMMFI算法采用自上而下的剪枝策略,能大幅减少候选项集,降低通信量．理论分析和实验结果表明,FMMFI算法是有效的．     

最大频繁项集挖掘算法综述

关联规则挖掘是近年来数据挖掘领域中一个相当活跃的领域,频繁项集挖掘是关联规则挖掘中最重要的任务。最大频繁项集的规模远远小于频繁项集的规模,通过最大频繁项集可以导出所有的频繁项集,因此进行了很多专门挖掘最大频繁项集的研究。给出了关联规则和相关术语的基本概念,对最大频繁项集挖掘算法作了分析与评价,便于研究者对已有的算法进行改进,提出具有更好性能的新算法。     

最大频繁项集挖掘算法的分析研究

本文介绍了频繁项集挖掘的基本情况，用比较的方法通过示例分析、研究了两种最大频繁项集挖掘算法，并指出了最大频繁项集挖掘算法的局限性。进而阐述了最大频繁项集挖掘算法的特点及优化算法的途径。     

基于频繁项集挖掘最大频繁项集和频繁闭项集

提出了基于频繁项集的最大频繁项集（BFI-DMFI）和频繁闭项集挖掘算法（BFI-DCFI）。BFI-DMFI算法通过逐个检测频繁项集在其集合中是否存在超集确定该项集是不是最大频繁项集;BFI-DCFI算法则是通过挖掘所有支持度相等的频繁项集中的最大频繁项集组合生成频繁闭项集。该类算法的提出,为关联规则的精简提供了一种新的解决方法。     

不确定数据流最大频繁项集挖掘算法研究

对于大型数据,频繁项集挖掘显得庞大而冗余,挖掘最大频繁项集可以减少挖出的频繁项集的个数。可是对于不确定性数据流,传统判断项集是否频繁的方法已不能准确表达项集的频繁性,而且目前还没有在不确定数据流上挖掘最大频繁项集的相关研究。因此,针对上述不足,提出了一种基于衰减模型的不确定性数据流最大频繁项集挖掘算法TUFSMax。该算法采用标记树结点的方法,使得算法不需要超集检测就可挖掘出所有的最大频繁项集,节约了超集检测时间。实验证明了提出的算法在时间和空间上具有高效性。     

MAXFP-M iner: 利用FP- tree 快速挖掘最大频繁项集

为提高频繁项集的挖掘效率，提出了最大频繁项集树的概念和基于FP-tree的最大频繁项集挖掘算法MAXFP-Miner，首先建立了FP-tree，在此基础上建立最大频繁项集树MAXFP-tree，MAXFP-tree中包含了所有最大频繁项集，缩小了搜索空间，提高了算法的效率，算法分析和实验表明，该算法特别适合于挖掘稠密型及具有长频繁项集的数据集。     

基于有序树的不确定数据最大频繁项挖掘算法

针对UF-tree中项集存在的数据和路径冗余的问题,设计了有序的压缩不确定树SCUF-tree,在节点中存储元素的不同支持度,达到压缩存储空间和方便移植已有的确定数据最大频繁项集算法的目的。结合最大频繁项集挖掘算法MMFI的设计思想,提出了一种挖掘不确定最大频繁项集算法UMMFI算法,并采取逐层逐个的NBN策略挖掘不确定最大频繁项集。实验结果表明,UMMFI算法具有较好的时空效益和适应性。     

一种基于布尔矩阵的最大频繁项集挖掘算法

最大频繁项集挖掘在数据挖掘领域已经有广泛的应用。本文提出了一种新颖的基于位图矩阵的最大频繁项集挖掘算法BM_MFI。该算法只需要构造一个布尔矩阵,通过对矩阵的逻辑操作挖掘出局部最大频繁项集,并采用优化的超集检测方法得到最大频繁项集。实验表明以上算法是有效的,并且运行效率高于FPmax算法。     

基于逆向搜索的关联规则更新算法

对现有关联规则更新算法中的增量式更新算法进行分析,发现在决策者优先关注最大频繁项目集的情况下,该算法不能以较少的数据库遍历次数快速获取最大频繁项集。针对该算法的不足,提出一种基于逆向搜索的方式进行关联规则更新的算法。该算法生成新增项集的所有频繁项集,通过将其中最大频繁项集跟原项集中最大频繁项集进行拼接、修剪,从中获得更新后的最大频繁项集。实例结果表明,该算法既降低了关联规则更新过程中对数据库的遍历次数,又实现了优先获取最大频繁项目集。     

关联规则的快速更新算法

针对基于支持度变化的最大频繁项集维护问题、频繁项集与最大频繁项集互转换时的维护问题,提出3种相应算法。在挖掘最大频繁项集的过程中不断调节支持度大小,以实现其快速更新。基于最大频繁项集子集的支持计数,将现有最大频繁项集转换为频繁项集。     

多层扩展挖掘最大频繁项集

本文提出一种新的搜索最大频繁项集的算法。该算法使用多层扩展深度优先搜索方法，结合有效的前瞻剪枝策略，明显加速了最大频繁项集的生成，从而显著地降低了CPU时间。     

一种高效的最大频繁项集挖掘算法DFMFI-Miner

分析最大频繁项集和完全频繁项集的关系，提出了一个挖掘最大频繁项集的高效算法DFMFI—Miner（The Miner Basedon Depth—First Searching for Mining Maximal Frequent Itemsets），采用深度优先方法搜索项集空间，采用垂直位图及一定的压缩方法对表示事务数据库并进行约简，并采用多种有效剪枝策略和优化策略，提高了算法的效率。在多个数据集上进行了实验，实验结果表明该算法特别适于挖掘具有长频繁项集的数据集。     

一种挖掘频繁闭项集的深度优先算法

频繁闭项集挖掘是许多数据挖掘应用中的重要问题。为减少候选项集数量和降低支持度计算的开销,提出一种新的深度优先搜索频繁闭项集(DFFCI)的算法。将改进的压缩频繁模式树(CFP-Tree)表示的数据集信息投影到划分矩阵,使用二进制向量逻辑运算计算支持度,简化了计算过程,减少了时间开销;采用基于支持度预计算技术的全局2-项剪枝和局部扩展剪枝,有效削减了搜索空间。实验结果表明该算法的性能优于其他主流深度优先算法。     

Pincer-search: an efficient algorithm for discovering the maximumfrequent set

Discovering frequent itemsets is a key problem in important data mining applications, such as the discovery of association rules, strong rules, episodes, and minimal keys. Typical algorithms for solving this problem operate in a bottom-up, breadth-first search direction. The computation starts from frequent 1-itemsets (the minimum length frequent itemsets) and continues until all maximal (length) frequent itemsets are found. During the execution, every frequent itemset is explicitly considered. Such algorithms perform well when all maximal frequent itemsets are short. However, performance drastically deteriorates when some of the maximal frequent itemsets are long. We present a new algorithm which combines both the bottom-up and the top-down searches. The primary search direction is still bottom-up, but a restricted search is also conducted in the top-down direction. This search is used only for maintaining and updating a new data structure, the maximum frequent candidate set. It is used to prune early candidates that would be normally encountered in the bottom-up search. A very important characteristic of the algorithm is that it does not require explicit examination of every frequent itemset. We evaluate the performance of the algorithm using well-known synthetic benchmark databases, real-life census, and stock market databases     

项约束先过滤的最大频繁项集挖掘算法

在稠密型数据库中,现有最大频繁项集挖掘算法效率低、耗时长,挖掘结果模糊,不利于用户使用。为此,提出一种项约束先过滤的最大频繁项集挖掘算法——VCM。利用项包含约束过滤数据库,使用垂直数据表示数据集,采用深度优先的挖掘策略对数据库进行最大频繁相集的挖掘。实验结果表明,该算法快速有效,尤其在挖掘具有长模式的稠密数据库时优势明显。     

最大频繁项目集的快速更新

挖掘最大频繁项目集是多种数据挖掘应用中的关键问题．为克服基于Apriori的最大频繁项目集挖掘算法存在的不足，DMFIA采用FP-tree存储结构及自顶向下的搜索策略，有效地提高了最大频繁项目集的挖掘效率．但对于频繁项目多而最大频繁项目集维数相对较小的情况，DMFIA要经过多层搜索且在每一层产生大量的候选项目集，因而影响算法的执行效率．为此，该文提出了DMFIA的改进算法IDMFIA(the Improved algorithm of DMFIA)．IDMFIA采用自顶向下和自底向上双向搜索策略，可尽早修剪掉较短最大频繁项目集的超集和较长最大频繁项目集的子集．另外，该文还提出最大频繁项目集更新算法FUMFIA(Fast Updating Maximum Frequent Itemsets Algorithm)，该算法充分利用已建立的FP-tree和已挖掘的最大频繁项目集，可对已挖掘的最大频繁项目集进行高效维护．实验结果表明，IDMFIA和FUMFIA可有效提高最大频繁项目集的挖掘和更新效率．     

一种基于ZBDD结构的Top—k挖掘算法

研究微阵列数据中挖掘Top—k频繁闭合项集问题,并设计挖掘算法ZDtoP。算法采用ZBDD结构压缩存储数据集,使用自顶向下深度优先搜索策略挖掘项集长度不小于给定值min_l的Top—k频繁闭合项集,并对搜索空间进行有效修剪。通过实例证明该算法是正确有效的。     

数据流中基于滑动窗口的最大频繁项集挖掘算法*

挖掘数据流中最大频繁项集是从数据流中获得信息的一种有效手段,是数据流挖掘研究的热点之一。结合数据流的特点,提出了一种新的基于滑动窗口的最大频繁项集挖掘算法。该算法用位图来存储数据流中流动的数据;采用直接覆盖的方法存储和更新数据流上的数据;在深度优先搜索挖掘最大频繁项集时,除采用经典的剪枝策略外,还提出了与父等价原理相对应的子等价剪枝策略;最后将挖掘结果存储在索引链表中以提高超集检测效率,进一步减少挖掘最大频繁项集的时间。理论分析和实验结果证实了该算法在时间和空间上的有效性。     

一种基于ZBDD结构的Top-k挖掘算法

研究微阵列数据中挖掘Top-k频繁闭合项集问题,并设计挖掘算法ZDtop。算法采用ZBDD结构压缩存储数据集,使用自顶向下深度优先搜索策略挖掘项集长度不小于给定值min_l的Top-k频繁闭合项集,并对搜索空间进行有效修剪。通过实例证明该算法是正确有效的。     

MAFIA: a maximal frequent itemset algorithm

We present a new algorithm for mining maximal frequent itemsets from a transactional database. The search strategy of the algorithm integrates a depth-first traversal of the itemset lattice with effective pruning mechanisms that significantly improve mining performance. Our implementation for support counting combines a vertical bitmap representation of the data with an efficient bitmap compression scheme. In a thorough experimental analysis, we isolate the effects of individual components of MAFIA including search space pruning techniques and adaptive compression. We also compare our performance with previous work by running tests on very different types of data sets. Our experiments show that MAFIA performs best when mining long itemsets and outperforms other algorithms on dense data by a factor of three to 30.