具有周期间隙约束的负序列模式挖掘

间隙约束的序列模式挖掘是一种特殊形式的序列模式挖掘方法，该方法能够揭示一定间隔下的频繁出现(发生)的子序列。但当前间隙约束的序列模式挖掘方法只关注正序列模式的挖掘，忽略了事件中的缺失行为。为解决该问题，探索了周期间隙约束的负序列模式(Negative Sequential Pattern with Periodic Gap Constraints, NSPG)挖掘方法，该方法能够更灵活地反映元素与元素之间的关系。为高效求解NSPG挖掘问题，提出了NSPG-INtree(Incomplete Nettrees)算法，该算法主要包括两个步骤：候选模式生成和支持度计算。在候选模式生成方面，为了减少候选模式的数量，该算法采用模式连接策略；在支持度计算方面，为了提高模式支持度计算效率并减少空间消耗，该算法采用不完整网树结构计算模式支持度。实验结果表明，NSPG-INtree算法不仅具有较高的挖掘效率，而且能同时挖掘间隙约束的正序列模式和负序列模式。与其他间隙约束的序列模式挖掘算法相比，NSPG-INtree能够多发现209%～352%的模式；与不同策略的对比算法相比，NSPG-INtree能够缩...     

关联规则挖掘中若干关键技术的研究

Apriori类算法已经成为关联规则挖掘中的经典算法,其技术难点及运算量主要集中在以下两个方面：①如何确定候选频繁项目集和计算项目集的支持数;②如何减少候选频繁项目集的个数以及扫描数据库的次数．目前已提出了许多改进方法来解决第2个问题,并已取得了很好的效果．然而,对于第1个问题,仍沿用Apriori算法中的解决方案,其运算量是较大的．为此,提出了一种基于二进制形式的候选频繁项目集生成和相应的计算支持数算法,该算法只需对挖掘对象进行一些“或”、“与”、“异或”等逻辑运算操作,显著降低了算法的实现难度,将该算法与Apriori类算法相结合,可以进一步提高算法的执行效率,实验结果也表明算法是有效、快速的．     

一种基于序列数的Web使用挖掘算法

针对Web服务器日志中会话模式的页面属性为布尔量的特点,提出一种基于序列数的Web使用挖掘算法。该算法将用户会话模式转换成二进制数,然后用数字递增方式搜索候选频繁项;算法通过序列数的维来计算支持数,实现一次扫描用户会话模式,有效地提高了Web使用挖掘的效率。实验表明其效率比现有算法更快速而有效。     

压缩FP-Tree的改进搜索算法

为克服Apriori算法候选频繁项集的支持数计算效率过低和频繁模式增长算法 FP‐Grow th多次建立条件模式树时内存耗费大的问题,提出基于压缩频繁模式树（CFP‐Tree）的改进搜索算法（MCFP‐Tree）。利用Apriori算法候选项集生成的思想和压缩频繁模式树紧凑的数据结构,采用自底向上的搜索策略,快速挖掘压缩频繁模式树及其子树,更快得到候选项集的支持数。实验结果表明,该算法可以高效计算出候选频繁项集出现的频次,挖掘效率明显优于 Apriori和 FP‐Grow th算法。     

无候选项的频繁邻近类别集挖掘算法

针对现有的频繁邻近类别集挖掘算法因产生候选项而存在冗余计算,提出一种无候选项的频繁邻近类别集挖掘算法,其适合在海量数据中挖掘空间对象的频繁邻近类别集;该算法以交叉搜索方式,用产生邻近类别集非空真子集的方法来计算支持数,实现一次扫描数据库挖掘频繁邻近类别集。算法无需产生候选频繁邻近类别集,且计算支持数时无需重复扫描数据库,达到了提高挖掘效率的目的。实验结果表明其在海量空间数据中挖掘频繁邻近类别集时,该算法比现有算法更快速更有效。     

约束条件下的频繁邻近类别集挖掘

在空间数据库中挖掘带约束条件的频繁邻近类别集时,使用传统约束性关联规则的挖掘算法存在冗余候选项和重复计算等问题。为此,提出一种带约束条件的频繁邻近类别集挖掘算法,该算法以邻近类别集标识值双向变化的方法产生候选频繁邻近类别集,通过标识值的“与”运算计算支持数,达到提高算法挖掘效率的目的。实验结果表明,该算法比现有算法更简单快速。     

基于BIPL的Web频繁访问模式挖掘

挖掘频繁访问模式是Web日志挖掘的一个重要任务。针对类Apriori算法和GITC算法的不足,提出了基于双亲链的单次扫描求交的Web频繁访问模式挖掘算法—BIPL,该算法首先对用户的访问模式两两进行交集运算,生成候选访问模式,并在求交集过程中保存各个候选访问模式的双亲模式,然后通过简单的求和运算,计算出各个候选访问模式的支持数。最后通过理论分析和实验验证,该算法是稳定的和高效的。     

基于递推式右路径扩展的XML频繁模式树挖掘

在分析现有的频繁模式树挖掘的经典算法FREQT和FreqtTree基础上,提出一种新的基于递推式右路径扩展的XML频繁模式树挖掘算法。该算法采用最右路径扩展的思想,利用递推式的候选节点集更新技术来压缩候选节点集,产生数量较少的候选模式,并且在计算候选模式树的支持数时,采用增量式技术,提高算法效率。从理论上证明该算法的正确性,并对通过具体实验验证算法的高效性。     

一种无候选项的闭合序列模式挖掘算法

算法Clo Span在挖掘闭合序列模式时分两阶段进行,首先产生候选的闭合序列模式,然后在此基础上挖掘闭合序列模式。针对Clo Span算法中大量候选模式影响挖掘效率的问题,提出改进的算法ss Clo Span。该算法在序列模式增长时,利用支持度和末节点哈希表剪枝非闭合模式,同时利用频繁项头表进行闭合性检测。实验结果表明,对于不含项集项的序列,当存在较长频繁序列时,挖掘效率得到了有效的提高。     

基于差分隐私的频繁序列模式挖掘算法

针对当数据集含有敏感信息时,直接发布频繁序列模式本身及其支持度计数都有可能泄露用户隐私信息的问题,提出一种满足差分隐私（DP）的频繁序列模式挖掘（DP-FSM）算法。该算法利用向下封闭性质生成候选序列模式集,基于智能截断方法从候选模式中挑选出频繁的序列模式,最后采用几何机制对所选出模式的真实支持度添加噪声进行扰动。另外,为了提高挖掘结果的可用性,设计了一个阈值修正的策略来减小挖掘过程中的截断误差和传播误差。理论分析证明了该算法满足ε-差分隐私。实验结果表明了该算法在拒真率（FNR）和相对支持度误差（RSE）两个指标上明显低于对比算法PFS²,有效地提高了挖掘结果的准确度。     

序列模式增量式更新的研究

序列模式挖掘是数据挖掘领域中十分重要的研究课题.目前已有许多算法用于序列模式的挖掘,但在序列模式增量式更新方面的研究还比较少,针对这种情况提出了序列模式增量式更新的挖掘算法SPIU.SPIU算法充分利用了原有的挖掘结果,并对产生的候选频繁序列进行剪枝,有效地减小了候选频繁序列的大小,从而很好地改善了挖掘效率.测试结果表明SPIU算法是正确和高效的,另外算法还具有很好的扩放性.     

Mining sequential patterns by pattern-growth: the PrefixSpan approach

Sequential pattern mining is an important data mining problem with broad applications. However, it is also a difficult problem since the mining may have to generate or examine a combinatorially explosive number of intermediate subsequences. Most of the previously developed sequential pattern mining methods, such as GSP, explore a candidate generation-and-test approach [R. Agrawal et al. (1994)] to reduce the number of candidates to be examined. However, this approach may not be efficient in mining large sequence databases having numerous patterns and/or long patterns. In this paper, we propose a projection-based, sequential pattern-growth approach for efficient mining of sequential patterns. In this approach, a sequence database is recursively projected into a set of smaller projected databases, and sequential patterns are grown in each projected database by exploring only locally frequent fragments. Based on an initial study of the pattern growth-based sequential pattern mining, FreeSpan [J. Han et al. (2000)], we propose a more efficient method, called PSP, which offers ordered growth and reduced projected databases. To further improve the performance, a pseudoprojection technique is developed in PrefixSpan. A comprehensive performance study shows that PrefixSpan, in most cases, outperforms the a priori-based algorithm GSP, FreeSpan, and SPADE [M. Zaki, (2001)] (a sequential pattern mining algorithm that adopts vertical data format), and PrefixSpan integrated with pseudoprojection is the fastest among all the tested algorithms. Furthermore, this mining methodology can be extended to mining sequential patterns with user-specified constraints. The high promise of the pattern-growth approach may lead to its further extension toward efficient mining of other kinds of frequent patterns, such as frequent substructures.     

一种改进的加权序列模式挖掘算法

在加权序列模式挖掘中,基于候选码生成-测试方法的MWSP是目前应用性最好的算法之一,然而在挖掘过程中容易出现候选组合爆炸的情况,为此文章提出了一种高效的加权序列模式挖掘算法（PWSM）。PWSM算法引入k-最小加权支持数概念并利用前缀投影数据库原理有效地避免了候选组合爆炸的发生,并且在挖掘的过程中充分利用最小加权支持数,再次对算法进行优化。实验表明,该算法较MWSP算法能更加有效地从序列数据库中挖掘加权序列模式。     

Efficient prime-based method for interactive mining of frequent patterns

Over the past decade, an increasing number of efficient algorithms have been proposed to mine frequent patterns by satisfying the minimum support threshold. Generally, determining an appropriate value for minimum support threshold is extremely difficult. This is because the appropriate value depends on the type of application and expectation of the user. Moreover, in some real-time applications such as web mining and e-business, finding new correlations between patterns by changing the minimum support threshold is needed. Since rerunning mining algorithms from scratch is very costly and time-consuming, researchers have introduced interactive mining of frequent patterns. Recently, a few efficient interactive mining algorithms have been proposed, which are able to capture the content of transaction database to eliminate possibility of the database rescanning. In this paper, we propose a new method based on prime number and its characteristics mainly for interactive mining of frequent patterns. Our method isolates the mining model from the mining process such that once the mining model is constructed; it can be frequently used by mining process with various minimum support thresholds. During the mining process, the mining algorithm reduces the number of candidate patterns and comparisons by using a new candidate set called candidate head set and several efficient pruning techniques. The experimental results verify the efficiency of our method for interactive mining of frequent patterns.     

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。     

一种基于OUS的最大频繁项集挖掘算法

分析实际应用中有效访问序列的特点,提出了一种采用自底向上策略快速挖掘最大频繁项集的OUS算法。该算法首先对用户项集进行重叠操作统计浏览次数,然后合并,依据用户给出的最小支持度删除原项集中的非频繁页面元素,并对两两用户项集筛选生成候选频繁项集,最后扫描数据库,统计各个候选频繁项集的支持度计数。实验结果表明,该算法能有效地发现用户最大频繁项集。     

压缩频繁序列模式集

压缩频繁序列模式集是针对频繁序列模式的全集太大这个问题的一种解决方法.为了得到高质量的压缩效果,先对频繁序列模式聚簇,再从每个簇中挑选出有代表性的序列模式,使这些有代表性的序列模式的数目尽可能地少.一个贪婪算法和一个基于候选集的快速算法是压缩频繁序列模式集的有效算法.有代表性的序列模式集合是频繁序列模式的一种子集,实验结果表明它能取得很好的压缩效果.     

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。     

基于CTID序列模式的一种改进算法

提高序列模式挖掘算法效率的关键在于减少发现频繁序列的时间。文中基于CTID概念提出了一种改进的频繁序列模式挖掘算法——SPM，它充分利用频繁项集和中间挖掘结果，得到更多有效的序列模式，并简化了剪枝步骤，从而提高了算法效率。实验证明该算法可行。