基于不确定性数据的频繁闭项集挖掘算法

对于不确定性数据,传统判断项集是否频繁的方法并不能准确表达项集的频繁性,同样对于大型数据,频繁项集显得庞大和冗余。针对上述不足,在水平挖掘算法Apriori的基础上,提出一种基于不确定性数据的频繁闭项集挖掘算法UFCIM。利用置信度概率表达项集频繁的准确性,置信度越高,项集为频繁的准确性也越高,且由于频繁闭项集是频繁项集的一种无损压缩表示,因此利用压缩形式的频繁闭项集替代庞大的频繁项集。实验结果表明,该算法能够快速地挖掘出不确定性数据中的频繁闭项集,在减少项集冗余的同时保证项集的准确性和完整性。     

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。     

基于索引数组和复合频繁模式树的频繁闭项集挖掘算法

频繁闭项集惟一确定频繁项集且规模小得多.CROP是一种基于复合频繁模式树的、频繁闭项集高效挖掘算法,但存在着候选结点过多的问题.这些非闭合结点的生成、检查和剪裁带来了大量不必要的操作.提出了一种改进的频繁闭项集挖掘算法CROP_Index.该算法用＂索引数组＂来组织数据,找到频繁共同出现的项集.基于二进制位图,给出了一个包含索引的计算方法,并利用索引启发信息合并,得到复合型频繁模式树的初始结点;同时给出一些新的性质,使得改进的算法只生成闭合结点,从而节省了大量不必要的操作,缩小了搜索空间.实验结果表明该算法效率较高.     

一种基于位运算的频繁闭项集挖掘算法

针对相关算法在挖掘频繁闭项集时所存在的问题, 提出了一种基于位运算的频繁闭项集挖掘算法。该算法首先将数据集转换成布尔矩阵, 只需扫描数据集一次; 通过位运算计算支持度, 利用矩阵和数组存储辅助信息, 减少时间和空间消耗; 深度优先搜索产生频繁闭项集时利用剪枝策略进一步减少挖掘时间; 利用同生项集性质进行闭合性检测, 无须检查超集或子集。理论分析和实验结果验证了该算法的有效性。     

一种改进的频繁闭项集挖掘算法

频繁闭项集惟一确定频繁项集且规模小得多,但挖掘频繁闭项集仍是很费时的.为提高挖掘效率,提出了一种改进的频繁闭项集挖掘算法DCI-Closed-Index.该算法用"索引数组"来组织数据,通过为每个项目增加包含索引,找到频繁共同出现的项集.利用二进制位图技术,给出了一个求包含索引的快速算法.然后根据项目在包含索引中出现的频率由高到低进行排序,并利用包含索引作为启发信息,合并同时出现且支持度相等的频繁项,得到初始生成子,从而大大缩小了搜索空间.同时利用索引数组对每一个生成子的前序集和后序集进行约简,得到新的、较小的约简前序集和约简后序集.并证明了约简前序集和后序集与原来的前序集和后序集的功能是一样的.从而减少了候选生成子的集合包含判断的操作.实验结果表明,该算法的性能优于其他主流算法.     

微阵列数据中Top-k频繁闭合项集挖掘

现有大部分微阵列数据中频繁闭合项集的挖掘需要事先给定最小支持度,但在实际应用中该最小支持度很难确定。针对该问题,提出top-k频繁闭合项集挖掘算法,基于自顶向下宽度优先搜索策略挖掘项集长度不小于min_l的top-k频繁闭合项集,并对搜索空间进行有效修剪,从而提高搜索速度。实验结果表明,该算法的时间性能在多数情况下优于CARPENTER算法。     

基于概念格的频繁闭项集挖掘方法

频繁项集挖掘是数据挖掘研究领域的一个基本问题,其瓶颈在于频繁项集全集的结果过多,冗余现象严重,而频繁闭项集能唯一确定频繁项集且规模小得多。针对如何快速生成频繁闭项集,分析不可分辨矩阵、概念格和频繁闭项集之间的关系,提出一种新的更有利于生成频繁闭项集的格结构,并给出相应的渐进式生成算法和频繁闭项集提取算法。实验表明该方法能够高效地挖掘频繁闭项集。     

在单向FP-tree上挖掘频繁闭项集

频繁闭项集提供了频繁项集的一种完整的、最小表示。针对稠密数据集,提出一种基于单向FP-tree的频繁闭项集挖掘算法Unid_FP-FCI。该算法在挖掘过程中只生成被约束子树,而它是一种虚拟的树结构,在原有的单向FP-tree基础上用三个很小的数组来表示,因而避免了以往算法需递归构造条件FP-tree来计算频繁闭项集的弊端,极大地降低了内存空间和时间开销,提高了挖掘效率。     

频繁项集挖掘的研究与进展

挖掘频繁项集是许多数据挖掘任务中的关键问题，也是关联规则挖掘算法的核心，所以提高频繁项集的生成效率一直是近几年数据挖掘领域研究的热点之一，研究人员从不同的角度对算法进行改进以提高算法的效率。该文从频繁项集生成过程中解空间的类型、搜索方法和剪枝策略、数据库的表示方法、数据压缩技术等几个方面对频繁项集挖掘的基本策略进行了研究，对完全频繁项集挖掘、频繁闭项集挖掘和最大频繁项集挖掘的典型算法特别是最新算法进行了介绍和评述，并分析了各种算法的性能特点，指出其适于哪种类型的数据集。最后，对频繁项集挖掘算法的发展方向进行了初步的探讨。     

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。     

基于FC—tree的频繁闭项目集挖掘算法

目前提出的频繁项目集挖掘算法大多基于Apriori算法思想,但这类算法会产生巨大的候选集并且重复扫描数据库.本文针对这一问题,给出了一种基于FC-tree的频繁闭项目集挖掘算法Max-FCIA,该算法将频繁项目集存储在哈希表中,节省了程序的搜索时间.此外,利用广度优先搜索和有效的剪枝策略,大大限制了候选项目集的生成,缩小了搜索空间从而提高了程序的性能.实验结果表明该算法是快速有效的.     

有效的不确定数据概率频繁项集挖掘算法

针对已有概率频繁项集挖掘算法采用模式增长的方式构建树时产生大量树节点,导致内存空间占用较大以及发现概率频繁项集效率低等问题,提出了改进的不确定数据频繁模式增长(PUFP-Growth)算法。该算法通过逐条读取不确定事务数据库中数据,构造类似频繁模式树(FP-Tree)的紧凑树结构,同时更新项头表中保存所有尾节点相同项集的期望值的动态数组。当所有事务数据插入到改进的不确定数据频繁模式树(PUFP-Tree)中以后,通过遍历数组得到所有的概率频繁项集。最后通过实验结果和理论分析表明:PUFP-Growth算法可以有效地发现概率频繁项集;与不确定数据频繁模式增长(UF-Growth)算法和压缩的不确定频繁模式挖掘(CUFP-Mine)算法相比,提出的PUFP-Growth算法能够提高不确定数据概率频繁项集挖掘的效率,并且减少了内存空间的使用。     

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。     

基于不确定数据的可能频繁闭序列模式挖掘

; 对于不确定数据的频繁序列模式挖掘,会导致可能频繁模式数量的指数级出现,其中有些无用的挖掘结果,引起频繁序列的冗余。针对上述不足, 提出了可能频繁闭序列模式(pfcsp)的定义, 以及一种基于不确定数据的可能频繁闭序列挖掘算法U-FCSM。此算法中,基于一种元组不确定数据模型,计算序列的可能频繁性,应用BIDE算法的闭序列思想判断可能频繁序列是否是可能频繁闭序列模式。为了减少搜索空间与避免冗余的计算,应用了几个剪枝与边界技术。U-FCSM算法的有效性与效率通过大量的实验得以表明。     

基于DiffNodeset结构的最大频繁项集挖掘算法

在数据挖掘中,通过挖掘最大频繁项集来代替挖掘频繁项集可以大大地提升系统的运行效率。针对现有的最大频繁项集挖掘算法的运行时间消耗仍然很大的问题,提出了一种基于DiffNodeset结构的最大频繁项集挖掘（DNMFIM）算法。首先,采用了一种新的数据结构DiffNodeset来实现求交集以及支持度的快速计算;其次,引入一种新的线性复杂度的连接方法来降低两个DiffNodeset在连接过程中的复杂度,避免了多次的无效计算;然后,将集合枚举树作为搜索空间,同时采用多种优化剪枝策略来缩小搜索空间;最后,再结合最大频繁项集挖掘算法（MAFIA）中所使用的超集检测技术来有效地提高算法的准确性。实验结果表明,DNMFIM算法在时间效率方面性能优于MAFIA与基于N-list的MAFIA（NB-MAFIA）,该算法在不同类型数据集中进行最大频繁项集挖掘时均有良好的效果。     

一种基于滑动窗口的数据流频繁闭项集挖掘算法

频繁项集挖掘是数据流挖掘中的一个热点问题.提出了一种新的数据流频繁闭项集挖掘算法MFCI-SW.首先设计了两个新的数据结构:频繁闭项集表FCIL和频繁闭合模式树MFCI-SW-Tree,在此基础上以滑动窗口中的基本窗口为更新单位,在每个基本窗口中提取出频繁闭项集的数据项,将其支持度F和窗口序列号K存到FCIL中;然后随着新基本窗口的到来,通过删除频繁闭项集表中K值最小的数据项和插入新数据项完成对FCIL的更新和MFCI-SW-Tree树的裁剪;最后在MFCI-SW-Tree中可以迅速挖掘出满足用户需要的频繁闭项集.实验结果证明了该算法在执行效率上明显优于DS-CFI算法.     

CLS-Miner: efficient and effective closed high-utility itemset mining

High-utility itemset mining (HUIM) is a popular data mining task with applications in numerous domains. However, traditional HUIM algorithms often produce a very large set of high-utility itemsets (HUIs). As a result, analyzing HUIs can be very time consuming for users. Moreover, a large set of HUIs also makes HUIM algorithms less efficient in terms of execution time and memory consumption. To address this problem, closed high-utility itemsets (CHUIs), concise and lossless representations of all HUIs, were proposed recently. Although mining CHUIs is useful and desirable, it remains a computationally expensive task. This is because current algorithms often generate a huge number of candidate itemsets and are unable to prune the search space effectively. In this paper, we address these issues by proposing a novel algorithm called CLS-Miner. The proposed algorithm utilizes the utility-list structure to directly compute the utilities of itemsets without producing candidates. It also introduces three novel strategies to reduce the search space, namely chain-estimated utility co-occurrence pruning, lower branch pruning, and pruning by coverage. Moreover, an effective method for checking whether an itemset is a subset of another itemset is introduced to further reduce the time required for discovering CHUIs. To evaluate the performance of the proposed algorithm and its novel strategies, extensive experiments have been conducted on six benchmark datasets having various characteristics. Results show that the proposed strategies are highly efficient and effective, that the proposed CLS-Miner algorithmoutperforms the current state-ofthe- art CHUD and CHUI-Miner algorithms, and that CLSMiner scales linearly.