基于PrefixSpan的序列模式挖掘改进算法

针对序列模式挖掘算法PrefixSpan在挖掘过程中需要构造大量投影数据库的不足,提出IPMSP算法,在递归挖掘过程中,通过检查序列数据库关于前缀的前缀,避免对同一频繁前缀模式构造重复投影数据库,同时舍弃对非频繁项的存储并在投影序列数小于最小支持度时停止扫描投影数据库,从而提高PrefixSpan算法的时空性能。实验结果证明,IPMSP算法在时间和空间性能上优于PrefixSpan算法。     

基于频繁序列树的交互式序列模式挖掘算法

为了减少在序列模式挖掘过程中由于重复运行挖掘算法而产生的时空消耗,提出了一种基于频繁序列树的交互式序列模式挖掘算法(ISPM). ISPM算法采用频繁序列树作为序列存储结构,频繁序列树中存储数据库中满足频繁序列树支持度阈值的所有序列模式及其支持度信息.当支持度发生变化时,通过减少本次挖掘所要构造投影数据库的频繁项的数量来缩减投影数据库的规模,从而减少时空消耗.实验结果表明,ISPM算法在时间性能上优于PrefixSpan算法和Inc-Span算法     

一种改进的LIPI数据挖掘算法的仿真分析

在传统LIPI数据挖掘算法中,需要反复扫描投影数据库寻找局部频繁项并重复构造大量重复投影,造成数据挖掘耗时,效率低下的不足.为了提高算法的计算速度,提出改进的LIPI数据挖掘算法.算法借助连接2-序列位置信息表(LIPI)找到序列模式的下一项,完成K-1序列位置信息与2-序列位置信息的连接,实现序列模式放缩式增长,得出K-序列与K-序列相应的位置信息数据,避免对投影数据库反复扫描;引入了BIDE算法的前后向剪枝策略,检查相同末项序列位置信息表进行前向剪枝,消除大量重复投影的构建,提高挖掘算法的效率.实验结果表明,改进后的算法能快速的寻找到局部频繁项,有效提高了数据挖掘的效率.     

基于改进PrefixSpan的序列模式挖掘算法

针对PrefixSpan算法构造投影数据库开销大的问题,提出一种基于改进PrefixSpan的序列模式挖掘算法SPMIP。该方法通过添加剪枝步和减少某些特定序列模式生成过程的扫描,来减少投影数据库的规模及扫描投影数据库的时间,提高算法效率,并最终得到需要的序列模式。实验结果证明在获得序列模式不受影响情况下,SPMIP算法比PrefixSpan算法效率更高。     

无重复投影数据库扫描的序列模式挖掘算法

序列模式挖掘在Web点击流分析、自然灾害预测、DNA和蛋白质序列模式发现等领域有着广泛应用.基于频繁模式增长的PrefixSpan是目前性能最好的序列模式挖掘算法之一.然而在密数据集和长序列模式挖掘过程中会出现大量的重复投影数据库,使得这类算法性能下降.算法SPMDS通过对投影数据库的伪投影做单项杂凑函数,如MD5等,检查是否存在重复的投影数据库,避免大量重复数据库的扫描,并采用一些必要条件简化投影数据库的搜索,进而提高算法的性能.实验和分析都表明SPMDS性能优于PrefixSpan.     

一种基于序列末项位置信息的序列模式挖掘算法

针对PrefixSpan算法中反复扫描投影数据库寻找局部频繁项并重复构造挖掘大量重复投影数据库的不足,提出一种基于序列末项位置信息的序列模式挖掘算法SPM-LIPT。通过连接2-序列位置信息表(LIPT)找到序列模式的下一项,实现序列模式增长,避免对投影数据库反复扫描;同时通过检查相同末项序列首位置信息表(SLIFPT)进行前向剪枝;消除大量重复投影的构建。最后通过实验证明了算法的有效性。     

一种基于前缀树的增量序列挖掘算法

在已有模式的基础上,该文挖掘出了新的模式,减少了挖掘原始数据库次数,指出了IncSpan+算法存在的问题,说明了基于半频繁模式的增量挖掘算法的缺陷,提出了一种增量序列模式挖掘算法。该算法构造了前缀树表示序列模式,并用广度剪枝和深度剪枝维护该前缀树的结构。实验表明,该算法具有良好的性能。     

基于序列树的增量式序列模式更新算法

在序列数据库更新时,现有的增量式序列模式挖掘算法只提到序列的插入操作和序列的扩展操作两种情况,没有针对序列删除操作。提出了一种基于序列树的增量式序列模式更新算法（ISPST）。当数据库更新时,ISPST算法只需要对与删除序列有关的序列构造投影数据库,实现对序列树的更新操作,通过深度优先遍历序列树得到更新后数据库中的所有序列模式。实验结果表明,当支持度发生变化时,ISPST算法在时间性能上优于PrefixSpan算法和IncSpan算法。     

一种改进的PrefixSpan算法及其在Web用户行为模式挖掘中的应用

序列模式挖掘是从序列数据库中挖掘相对时间或其他模式出现频率高的模式。针对PrefixSpan算法构造投影数据库时开销巨大、扫描效率不高的问题,通过以序列扩展代替项集进行扩展、放弃挖掘序列数小于阈值min＿support的投影数据库以及直接递归局部频繁项等方式进行改进,并将改进方法应用于Web用户行为模式挖掘中,对日志记录中的规律进行分析和研究。实验分析表明,相比PrefixSpan算法,该改进算法在算法效率方面有一定的提高。     

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B-list的快速频繁模式挖掘算法

针对现有的频繁模式挖掘算法存在建树复杂、挖掘效率低等问题,提出一种基于构造链表（B-list）的频繁模式挖掘（BLFPM）算法。BLFPM使用一种新的数据结构B-list表示频繁项集,通过连接两个k-1-频繁项集的B-list可以快速得到k-项集的支持度,避免了多次扫描数据库;针对连接两个B-list时间复杂度高的问题,给出了一种线性时间复杂度的连接方法,提高了BLFPM的时间效率;同时,BLFPM采用集合枚举树代表搜索空间,并使用子集非频繁剪枝策略,减小了频繁模式挖掘的搜索空间,提高了算法的执行速度。实验结果表明,与NSFI算法和prepost算法相比,BLFPM的时间效率提高约12%到29%,空间效率提高约10%到24%,对稀疏数据库或稠密数据库进行频繁模式挖掘均可以得到良好的效果。     

Mining closed patterns in multi-sequence time-series databases

In this paper, we propose an efficient algorithm, called CMP-Miner, to mine closed patterns in a time-series database where each record in the database, also called a transaction, contains multiple time-series sequences. Our proposed algorithm consists of three phases. First, we transform each time-series sequence in a transaction into a symbolic sequence. Second, we scan the transformed database to find frequent patterns of length one. Third, for each frequent pattern found in the second phase, we recursively enumerate frequent patterns by a frequent pattern tree in a depth-first search manner. During the process of enumeration, we apply several efficient pruning strategies to remove frequent but non-closed patterns. Thus, the CMP-Miner algorithm can efficiently mine the closed patterns from a time-series database. The experimental results show that our proposed algorithm outperforms the modified Apriori and BIDE algorithms.     

Closed inter-sequence pattern mining

Inter-sequence pattern mining can find associations across several sequences in a sequence database, which can discover both a sequential pattern within a transaction and sequential patterns across several different transactions. However, inter-sequence pattern mining algorithms usually generate a large number of recurrent frequent patterns. We have observed mining closed inter-sequence patterns instead of frequent ones can lead to a more compact yet complete result set. Therefore, in this paper, we propose a model of closed inter-sequence pattern mining and an efficient algorithm called CISP-Miner for mining such patterns, which enumerates closed inter-sequence patterns recursively along a search tree in a depth-first search manner. In addition, several effective pruning strategies and closure checking schemes are designed to reduce the search space and thus accelerate the algorithm. Our experiment results demonstrate that the proposed CISP-Miner algorithm is very efficient and outperforms a compared EISP-Miner algorithm in most cases.     

基于B-list的最大频繁项集挖掘算法

针对现有的最大频繁项集挖掘算法挖掘时间过长、内存消耗较大的问题,提出了一种基于构造链表B-list的最大频繁项集挖掘算法BMFI,该算法利用B-list数据结构来挖掘频繁项集并采用全序搜索树作为搜索空间,然后采用父等价剪枝技术来缩小搜索空间,最后再结合基于MFI-tree的投影策略实现超集检测来提高算法的效率。实验结果表明,BMFI算法在时间效率与空间效率方面均优于FPMAX算法与MFIN算法。该算法在稠密数据集与稀疏数据集中进行最大频繁项集挖掘时均有良好的效果。     

改进的序列模式挖掘在医院转诊中的应用

为了研究患者在不同医院间的转诊行为模式, 可以使用序列模式挖掘算法. 类Apriori算法是序列模式挖掘中的常用算法, 但该算法存在一些不足之处, 如产生候选序列的数目较多、需要频繁扫描数据库. 针对类Apriori算法存在的不足, 本文提出了相应的改进措施, 采用新的剪枝策略并减少不必要的数据库扫描操作. 实验证明, 改进后的算法能更高效地挖掘频繁转诊序列.     

基于混合投影的频繁模式挖掘算法

频繁模式挖掘是最基本的数据挖掘问题，由于内在复杂性，提高挖掘算法性能一直是个难题．耶是通过数据库混合投影来挖掘频繁模式完全集的全新算法．HP混合投影思想是：任意数据集都不能简单地归入某个单一特性类别，挖掘过程应根据局部数据子集的特性变化动态地调整频繁模式树构造策略、事务子集表示形式、投影方法．HP提出基于树表示的虚拟投影与基于数组表示的非过滤投影，较好地解决了提高时间效率与节省内存空间的矛盾．实验表明，HP时间效率比Apriori，FP—Growth和H-Mine高出1～3个数量级，并且空间可伸缩性也大大优于这些算法．     

基于Expectimax搜索与Double DQN的非完备信息博弈算法

麻将作为典型的非完备信息博弈游戏主要通过传统Expectimax搜索算法实现,其剪枝策略与估值函数基于人工先验知识设计,存在假设不合理等问题。提出一种结合Expectimax搜索与Double DQN强化学习算法的非完备信息博弈算法。在Expectimax搜索树扩展过程中,采用Double DQN输出的估值设计估值函数并在限定搜索层数内获得分支估值,同时设计剪枝策略对打牌动作进行排序与部分扩展实现搜索树剪枝。在Double DQN模型训练过程中,将麻将信息编码为特征数据输入神经网络获得估值,使用Expectimax搜索算法得到最优动作以改进探索策略。实验结果表明,与Expectimax搜索算法、Double DQN算法等监督学习算法相比,该算法在麻将游戏上胜率与得分更高,具有更优异的博弈性能。     

高效用模式产生策略综述

高效用模式挖掘用于从数据中找出对用户有用的信息。现有的高效用模式挖掘算法很多,如何选择更优的方法进行使用,是普遍存在的问题。要解决这个问题首先要了解高效用模式挖掘算法的分类,继而针对问题找出对应的算法。按照不同的角度可以划分多种不同类型的算法。从使用数据结构的类型,划分为基于树和基于效用列表的方法;从算法所需要经历的阶段,划分为一阶段和两阶段算法;还可以从算法使用的剪枝策略进行划分,如投影,保留效用,提高最小阈值等。首先对一阶段、两阶段高效用模式算法进行分析,主要分析基于树的两阶段算法和基于列表的一阶段算法。然后从是否产生候选分析基于树的高效用模式算法。最后分析高效用模式算法用到的缩减空间策略,如剪枝策略、投影技术等。通过分析得到一阶段算法在时间与空间上优于两阶段算法,不产生候选项集的算法在时间与空间上优于产生候选项集的算法,算法缩小搜索空间一般通过多种剪枝策略。     

一种新的频繁子树增量式更新方法

讨论频繁子树增量式更新问题,提出一种新的频繁子树增量式更新算法。提出有效树集概念和增量式更新策略,在更新挖掘时,无须重新运行子树挖掘程序,能充分利用已有的挖掘结果,算法只需要进行一次数据库遍历操作。提出候选子树剪枝策略,在更新挖掘过程中,能大幅减少子树同构次数,有效地提高了算法的运行效率。通过大量实验分析表明,算法有效可行且具有较高的运行效率。