基于相邻频繁模式段的闭合序列模式挖掘算法

直接对生物序列进行频繁模式挖掘会产生很多冗余模式,闭合模式更能表达出序列的功能和结构。根据生物序列的特点,提出了基于相邻闭合频繁模式段的模式挖掘算法－JCPS。首先产生闭合相邻频繁模式段,然后对这些闭合频繁模式段进行组合,同时进行闭合检测,产生新的闭合频繁模式。通过对真实的蛋白质序列家族库的处理,证明该算法能有效处理生物序列数据。     

一种新的生物序列模式挖掘算法

针对传统模式挖掘方法挖掘生物序列会生成大量不必要的短而且无用的模式,导致效率降低,在多支持度思想的基础上提出了基于邻近频繁模式段的模式挖掘算法JBioPM。首先,产生邻近短频繁模式段,然后组合这些短频繁模式段,产生新的长频繁模式。通过实验分析,该方法在相似性很强的序列数据库中比BioPM算法效率高。通过对真实的蛋白质序列家族库的处理,证明该算法能有效处理生物序列数据。     

长生物数据集中频繁闭合模式挖掘算法研究

传统频繁项集挖掘算法在处理稠密或长数据集(如基因表达数据集)时效率低且产生大量冗余模式，为解决这些问题一些学者提出了闭合模式的概念和挖掘闭合模式的算法，研究证明挖掘闭合模式可以显著减少项集数量并消除大量冗余模式。该文针对生物数据特点提出了一个新颖的挖掘频繁闭合模式的算法REMFOR，该算法在闭合模式概念和行枚举思想的基础上，采用垂直数据结构和fp-tree技术，对行集建立行fp-tree来挖掘频繁闭合模式。通过实例和实验证明该算法是正确有效的。     

基于滑动窗口模型的数据流加权频繁模式挖掘算法

加权频繁模式挖掘比传统的频繁模式挖掘更加的具有实际意义,针对数据流中的数据只能扫描有限次的性质,提出了基于滑动窗口模型的数据流加权频繁模式挖掘方法WFP-SW,该算法中数据存储采用的是矩阵数据结构,通过矩阵之间的相关操作来产生加权频繁模式。实验结果显示,该算法在产生加权频繁模式的时候不产生冗余模式,比传统的频繁模式挖掘算法有更好的效率。     

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。     

带通配符和One-Off条件的序列模式挖掘

很多应用领域产生大量的序列数据。如何从这些序列数据中挖掘具有重要价值的模式,已成为序列模式挖掘研究的主要任务。研究这样一个问题：给定序列S、支持度阈值和间隔约束,从序列S中挖掘所有出现次数不小于给定支持度阈值的频繁序列模式,并且要求模式中任意两个相邻元素在序列中的出现位置满足用户定义的间隔约束。设计了一种有效的带有通配符的模式挖掘算法One-Off Mining,模式在序列中的出现满足One-Off条件,即模式的任意两次出现都不共享序列中同一位置的字符。在生物DNA序列上的实验结果表明,One-Off Mining比相关的序列模式挖掘算法具有更好的时间性能和完备性。     

基于打分矩阵的生物序列频繁模式挖掘*

从生物序列中发现有意义的频繁模式已经成为生物信息领域研究的重要任务.文中提出基于打分矩阵的生物序列频繁模式挖掘算法.首先构造近似匹配得分矩阵,用于处理带通配符间隔约束的模式匹配问题中插入、替换、删除操作.然后设计基于打分矩阵的近似模匹配方法获取模式在序列中的近似出现次数.最后采用数据驱动模式生成方法和Apriori-like剪枝策略避免产生过多不必要的候选模式.在蛋白质和DNA序列上的实验表明文中算法性能更优,可用于挖掘不同序列的共同频繁模式.     

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。     

一种新的Web频繁访问模式挖掘算法

提出了一种基于有向图的从Web日志中挖掘用户频繁访问模式的新算法,与传统使用基于关联规则挖掘的序列模式挖掘技术相比,本算法采用有向图来记录Web访问序列和它的计数,在挖掘过程中只需要扫描数据库一次,不产生数量庞大的候选模式,即可直接挖掘出所有的Web频繁访问路径,大大提高了Web访问模式的发现效率。     

目标频繁模式挖掘算法研究

通用的频繁模式挖掘算法通常产生庞大的频繁模式集,其中很多是用户不感兴趣的非目标模式。要排除这些非目标模式,用户必须进行"二次挖掘"。TFP-growth虽然生成所有最大目标频繁模式,但要从中获得目标频繁模式,还需经过"二次挖掘"。若在挖掘的早期就对非目标频繁模式的产生加以限制,则有望提高算法的效率。本文在TFP-growth和SFP-growth的基础上,提出一种目标频繁模式挖掘算法STFP-growth,通过对TFP-树的排序、根据树根结点的不同情形采用不同的建子树方法和目标频繁模式筛选方法等来提高算法的效率。STFP-growth挖掘的结果是所有满足用户需求的目标频繁模式,不需"二次挖掘"。实验表明,STFP-growth的效率高于TFP-growth,也明显优于Apriori和Eclat。     

一种多关系频繁模式挖掘算法*

传统数据挖掘算法在处理多表时,需要物理连接,存在效率不高的问题。为了解决这一问题,提出了一种多关系频繁模式挖掘算法。该算法利用元组ID传播的思想,使多表间无须物理连接,就可以直接挖掘频繁模式。实验表明,此算法具有较高的效率。     

基于偏序压缩技术的频繁序列模式数据挖掘

基于频繁序列模式的压缩技术旨在提高数据挖掘结果的可用性和可理解性,从庞大的序列模式中发现有用的知识。分析了现有频繁模式压缩算法的不足,提出了在模式聚类函数的基础上生成一个压缩的偏序（Partial Order）的算法,实验结果显示该算法可以对频繁序列模式进行高效,高质量的压缩,可以得到数量更少、信息量更大的模式,从而提高发现的频繁访问序列的兴趣性。     

基于AC算法的比特流频繁序列挖掘

为解决比特流频繁序列挖掘效率不高以及易受用户数据影响而导致准确率低的问题,首先从理论上论证了短频繁序列挖掘存在的局限性,根据不同长度的频繁序列挖掘时存在的特点,将其分为长频繁序列与短频繁序列,提出比特流协议头部字段定位算法;基于AC多模式匹配算法分别针对长、短频繁序列挖掘的不同特点,提出了相应的挖掘方法,提高了挖掘结果的准确性。最后通过实验验证了所提算法的有效性。     

Efficient representative pattern mining based on weight and maximality conditions

As a core area in data mining, frequent pattern (or itemset) mining has been studied for a long time. Weighted frequent pattern mining prunes unimportant patterns and maximal frequent pattern mining discovers compact frequent patterns. These approaches contribute to improving mining performance by reducing the search space. However, we need to consider both the downward closure property and patterns' subset checking process when integrating these different methods in order to prevent unintended pattern losses. Moreover, it is also essential to extract valid patterns with faster runtime and less memory consumption. For this reason, in this paper, we propose more efficient maximal weighted frequent pattern (MWFP) mining approaches based on tree and array structures. We describe how to handle these problems more efficiently, maintaining the correctness of our method. We develop two types of maximal weighted frequent mining algorithms based on weight ascending order and support descending order and compare these two algorithms to conclude which is more suitable for MWFP mining. In addition, comprehensive tests in this paper show that our algorithms are more efficient and scalable than state‐of‐the‐art algorithms, and they also have the correctness of the MWFP mining in terms of their pattern generation results.     

挖掘数据流频繁模式的相关技术和算法研究综述

数据流本身的特点使得静态挖掘方法不再满足要求。国内外学者已提出许多新的挖掘数据流频繁模式的方法和技术。对这些技术和算法进行了综述。首先介绍数据流的概念和特点,分析国内外的研究现状,总结了数据流中挖掘频繁模式的特点,并列出挖掘方法的常用技术和基于这些技术的代表性算法,最后讨论了将来的研究方向。     

最大目标频繁模式挖掘算法研究

传统的频繁模式挖掘算法往往会得到成百上千的结果模式,面对繁多的频繁模式用户通常要经过“二次挖掘”才能得到有用的目标模式。怎样根据用户需求直接挖掘用户感兴趣的目标模式是该文的研究目标。文章在FP-树的基础上设计了紧缩的、非冗余的TFP-树,它能有效过滤与目标模式无关的项和事务,而仅保留与目标模式相关的信息,缩小TFP-树的大小规模。同时根据TFP-树的规律和特点,笔者设计了最大目标频繁模式挖掘算法,算法的结果模式具有以下两个特点:(1)满足用户需求的目标模式;(2)最大模式。该实验结果验证了TFP-树算法是有效的,而且显著改善了FP-树算法的性能。     

基于FP-Tree有效挖掘最大频繁项集

最大频繁项集的挖掘过程中,在最小支持度较小的情况下,超集检测是算法的主要耗时操作.提出了最大频繁项集挖掘算法FPMFI(frequent pattern tree for maximal frequent item set)使用基于投影进行超集检测的机制,有效地缩减了超集检测的时间.另外,算法FPMFI通过删除FP子树(conditional frequent pattern tree)的冗余信息,有效地压缩了FP子树的规模,减少了遍历的开销.分析表明,算法FPMFI具有优越性.实验比较说明,在最小支持度较小时,算法FPMFI的性能优于同类算法1倍以上.     

一种无阈值的频繁模式生成算法

在数据挖掘的关联规则挖掘算法中,传统的频繁模式挖掘算法需要用户指定项集的最小支持度。引入Top-k模式挖掘概念的改进算法虽然无需指定最小支持度,但仍需指定阈值k。针对上述问题,对传统挖掘算法进行改进,提出一种新的频繁模式挖掘算法(TNFP- growth)。该算法无需指定最小支持度或阈值,按照支持度降序排列进行模式挖掘,有序地返回频繁模式给用户。实验结果证明,该算法的执行效率更高,具有更强的伸缩性。