频繁项集挖掘算法综述

该文基于频繁项集挖掘算法的研究现状,采用自底向上遍历搜索、自顶向下遍历搜索和混合遍历搜索的分类方法,对现有的频繁项集挖掘算法进行归纳分类,分析和比较了各类别中具有代表性的挖掘算法,总结每种算法各方面的特性.同时,对一些特殊的频繁项集挖掘算法也作了简单介绍.旨在使读者全面掌握频繁项集挖掘算法目前的研究水平,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的分类算法,也便于使用者在应用时对算法的选择和使用.     

频繁项集挖掘算法综述

频繁项集挖掘算法是关联规则挖掘问题的关键,是数据挖掘领域的一个研究热点.自从Apriori算法提出至今,学者提出来大量的关于频繁项集挖掘的算法.本文按照挖掘方式将这些算法分成三类,即宽度优先、深度优先、宽度和深度相结合,并对每类算法进行了全面的综述及深入的分析,并给出了以后的研究方向.     

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。     

改进的最大频繁项集挖掘算法

为了提高挖掘关联规则的效率,提出基于改进FP-Tree结构的最大频繁项集挖掘算法.介绍并分析了挖掘最大频繁项集的过程和现有算法,指出现有算法中耗时的关键步骤.克服了MMF1算法中需要反复从头表出发沿相同项目结点链搜索右侧结点的缺点,提出一种改进的最大频繁项集挖掘算法IMMFI.通过在有序FP-Tree中引入叶子链,用沿叶子链搜索取代沿同层结点链搜索,有效地减少了搜索的次数,提高了算法的效率.实验结果表明了该算法的性能良好.     

挖掘最大频繁项集的遗传蚁群优化算法

为了提高挖掘的效率和精度,采用代数定义最大频繁项集并建立其数学模型,通过二进制编码将支持度的计算、蚁群算法和遗传算法求解有机地融合,从而提出一种求解该数学模型的遗传蚁群算法。实验表明,该算法挖掘最大频繁项集是有效的,具有良好的伸缩性。     

改进的基于频繁模式树的最大频繁项集挖掘算法——FP-MFIA

针对最大频繁项目集挖掘算法(DMFIA)当候选项目集维数高而最大频繁项目集维数较低的情况下要产生大量的候选项目集的缺点,提出了一种改进的基于频繁模式树(FP-tree)结构的最大频繁项目集挖掘算法--FP-MFIA。该算法根据FP-tree的项目头表,采用自底向上的搜索策略逐层挖掘最大频繁项目集,从而加速每次对候选集计数的操作。在挖掘时根据每层的条件模式基产生维数较低的非频繁项目集,尽早对候选项目集进行剪枝和降维,可大量减少候选项目集的数量。同时在挖掘时充分利用最大频繁项集的性质,减少搜索空间。通过算法在不同支持度下挖掘时间的对比可知,算法FP-MFIA在最小支持度较低的情况下时间效率是DMFIA以及基于降维的最大频繁模式挖掘算法(BDRFI)的2倍以上,说明FP-MFIA在候选集维数较高的时候优势明显。     

基于改进FP-tree的最大频繁项集挖掘算法

现有的最大频繁项集挖掘算法在挖掘过程中需要进行超集检测,基于FP-tree的算法需要递归的建立条件频繁模式树,挖掘效率不高.提出了一种基于改进FP-tree高效挖掘最大频繁项集的算法(MMFI).该算法修改了FP-tree结构并采用NBN策略,在挖掘过程中既不需要进行超集检测也不需要递归的建立条件频繁模式树.算法分析和实验结果表明,该算法是一种有效、快速的算法.     

基于FP—tree的最大频繁项集挖掘新算法

研究挖掘关联规则的一个重要工作就是找出所有的频繁项集。基于FP—tree的最大频繁项集挖掘算法要多次生成大量的FP—tree,并且需要对其多次遍历,消耗了大量的时间。针对以上缺点,提出一种基于FP—tree并利用数组和矩阵技术进行优化的最大频繁项集挖掘算法（Mining Maximal Frequent Itemset。简称MMFI）,它既减少创建FP—tree的数量,又节省遍历FP—tree的时间,实验证明本算法是有效的。     

基于频繁项集挖掘算法的改进与研究

关联规则挖掘是数据挖掘领域中重要的研究内容,频繁项集挖掘又是关联规则挖掘中的关键问题之一。针对已有的频繁项集挖掘算法存在的问题,通过对Apriori算法的分析,提出了Inter-Apriori频繁项集挖掘算法。该算法使用交集策略减少扫描数据库的次数,从而使算法达到较高的效率。实验结果表明,Inter-Apriori算法是Apriori算法效率的2～4倍。     

挖掘最大频繁项集的优化方法

通过对Apriori算法以及已有相关研究工作的分析,从数据库维数压缩、项存储结构以及剪枝几个方面对算法进行了优化,并从理论与试验两方面验证了优化算法的有效性。     

GenMax: An Efficient Algorithm for Mining Maximal Frequent Itemsets

We present GenMax, a backtrack search based algorithm for mining maximal frequent itemsets. GenMax uses a number of optimizations to prune the search space. It uses a novel technique called progressive focusing to perform maximality checking, and diffset propagation to perform fast frequency computation. Systematic experimental comparison with previous work indicates that different methods have varying strengths and weaknesses based on dataset characteristics. We found GenMax to be a highly efficient method to mine the exact set of maximal patterns.     

一种改进的基于FP-树的最大目标频繁项集挖掘算法

目前,基于FP-树的最大频繁项集挖掘算法存在的一个问题是FP-树的规模过大,遍历树需耗费大量的运行时间,并且挖掘出来的很多频繁项集是用户不感兴趣的,过多的无用频繁 模式影响了挖掘的效率。本文提出一种排序紧缩非冗余的STFP-树,以及基于STFP-树的最大目标频繁项集挖掘算法STFP-MAX。该算法在满足用户需求的基础上有效地缩小了FP--树的规模,又加快了搜索的速度,从而提高了挖掘的效率。     

Distributed Mining of Maximal Frequent Itemsets on a Data Grid System

In this paper, we propose a new algorithm, named Grid-based Distributed Max-Miner (GridDMM), for mining maximal frequent itemsets from databases on a Data Grid. A frequent itemset is maximal if none of its supersets is frequent. GridDMM is specifically suitable for use in Grid environments due to low communication and synchronization overhead. GridDMM consists of a local mining phase and a global mining phase. During the local mining phase, each node mines the local database to discover the local maximal frequent itemsets, then they form a set of maximal candidate itemsets for the top-down search in the subsequent global mining phase. A new prefix-tree data structure is developed to facilitate the storage and counting of the global candidate itemsets of different sizes. We built a Data Grid system on a cluster of workstations using the open-source Globus Toolkit, and evaluated the GridDMM algorithm in terms of performance, scalability, and the overhead of communication and synchronization. GridDMM demonstrates better performance than other sequential and parallel algorithms, and its performance is scalable in terms of the database size and the number of nodes. This research was supported in part by LexisNexis, NCR and AFRL/Wright Brothers Institute (WBI).     

挖掘最大频繁模式的新方法

由于其内在的计算复杂性,挖掘密集型数据集的频繁模式完全集非常困难,解决方案之一是挖掘最大频繁模式集．该文在频繁模式完全集挖掘算法Opportune Project基础上,提出了挖掘最大频繁模式的新算法MOP．它采用宽度与深度优先相结合的混合搜索策略,能恰当地选择不同的支持集表示和投影方法,将闭合性剪裁和一般性剪裁相结合,并适时前窥,实现搜索与剪裁效率最优化．实验表明,MOP效率是MaxMiner的2～8倍,比MAFIA高2个数量级以上．     

特定数据最大频繁集挖掘算法

针对在某些限定项目数与交易长度数据的关联规则挖掘中FP-growth算法执行效率很低的问题,提出一种最大频繁模式挖掘算法,该算法引入与FP-tree结构类似的All-subset tree存储所有的最大频繁项目集,无需在扫描数据库前指定最小支持度,可以动态给定最小支持度而不用重新扫描数据库。实验结果表明,该算法在这些特定数据的挖掘中,与FP-growth相比明显提高了挖掘效率。     

快速开采最大频繁项目集

发现最大频繁项目集是多种数据开采应用中的关键问题,提出一种快速开采最大频繁项目集的算法DMFI(discovery maximum frequent itemsets), 该算法把自底向上和自顶向下的搜索策略进行了合并。通过其独特的排序方法和有效的剪枝策略,大大减少了修选项目集的生成,从而显著地降低了CUP时间。     

一种挖掘频繁项集和频繁闭包项集的算法

文章基于AprioriTid和挖掘闭包项集算法Close提出了一种新算法FFC算法,该算法能同时生成频繁项集和频繁闭包项集。提高效率的同时又为挖掘无冗余规则奠定了基础。     

数据流上的最大频繁项集挖掘方法

最大频繁项集适用于内存空间有限的数据流挖掘。为此,提出一种基于界碑模型的最大频繁项集挖掘方法,采用最大频繁项集树的数据结构,增量式地维护最大频繁项集与部分附属信息,实现项集的快速搜索和裁剪。在MUSHROOM和BMS-POS数据集上的实验结果表明,该方法具有较高的挖掘效率。