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。     

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。     

一种基于逻辑的频繁序列模式挖掘算法

传统的类Apriori频繁序列模式挖掘算法都是基于支持度框架理论,需要预先设定支持度阈值,而这通常需要较深的领域知识或大量的实践,因此目前仍没有一种很好的设定方法.同时,序列模式的挖掘结果往往数量很大且不易理解,可用性较低.针对上述问题,提出了一种基于逻辑的频繁序列模式挖掘算法即LFSPM算法,并首次在频繁序列模式挖掘算法中引入了逻辑的思想,通过逻辑规则过滤,大大优化了结果集.实验证明,该算法较好地解决了支持度设置问题及挖掘结果可理解性不高的问题.     

一种挖掘带时间约束序列模式的改进算法

针对带时间约束的序列模式，提出了一种改进的挖掘算法TSPM，克服了传统的序列模式挖掘方法时空开销大，结果数量巨大且缺少针对性的缺陷．算法引入图结构表示频繁2序列，仅需扫描一次数据库，即可将与挖掘任务相关的信息映射到图中，图结构的表示使得挖掘过程可以充分利用项目之间的次序关系，提高了频繁序列的生成效率．另外算法利用序列的位置信息计算支持度，降低了处理时间约束的复杂性，避免了反复测试序列包含的过程．实验证明，该算法较传统的序列模式发现算法在时间和空间性能上具有优越性。     

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...     

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。     

并发序列模式挖掘方法研究

提出并发关系的概念,在此基础上给出并发度的概念,进而提出并发序列模式的概念。给出了用于挖掘并发序列模式的方法——基于支持向量的并发序列模式挖掘方法。该方法通过产生序列模式的支持向量求得2-分支并发序列模式及其支持向量;然后通过（k-1）-分支并发序列模式的支持向量和序列模式的支持向量产生k-分支并发序列模式及其支持向量,进而求得所有k分支并发序列模式。实验中采用IBM数据生成器产生的合成数据源对算法进行了验证实现,实验表明算法是有效和可行的,在不同的支持度和最小并发度下,挖掘得到并发序列模式总数随最小并发度的增大呈指数递减。     

一种基于频繁序列树的增量式序列模式挖掘算法

针对目前现有的增量式序列模式挖掘算法没有充分利用先前的挖掘结果,当数据库更新时,需要对数据库进行重复挖掘的问题。本文提出一种基于频繁序列树的增量式序列模式挖掘算法(ISFST),ISFST采用频繁序列树作为序列存储结构,当数据库发生变化时,ISFST算法分两种情况对频繁序列树进行更新操作,通过遍历频繁序列树得到满足最小支持度的所有序列模式。实验结果表明,ISFST算法在时间性能上优于PrefixSpan算法和IncSpan算法。     

用户行为模式挖掘问题的研究

在软件可用性测试中，分析用户行为模式是一个关键的问题。为解决具有序列长度长、以序列片断为支持度计算依据等特点的用户行为模式挖掘问题，提出了一种有效的基于前缀树的频繁事件序列扩展方法，给出了比特图索引表的构造、事件扩展、事务扩展以及支持度计算的算法。使频繁事件序列能够简单快速地被确定。     

多时间粒度序列模式挖掘

序列模式挖掘是数据挖掘的一个重要问题.传统的序列模式仅能揭示频繁出现的项目以及出现的顺序,但不能揭示在前续项目出现的情况下,后续项目出现的时间.在本文中,引入一种新的多时间粒度序列模式,模式中相邻项目之间的转换时间采用从原数据集中导出的、多时间粒度下的最小有界时间区间和平均时间标注.建立了多时间粒度序列模式挖掘模型,提出了一种新的多时间序列模式挖掘算法MG-PrefixSpan.实验表明,算法是有效的.     

Sequential Pattern Mining in Multi-Databases via Multiple Alignment

To efficiently find global patterns from a multi-database, information in each local database must first be mined and summarized at the local level. Then only the summarized information is forwarded to the global mining process. However, conventional sequential pattern mining methods based on support cannot summarize the local information and is ineffective for global pattern mining from multiple data sources. In this paper, we present an alternative local mining approach for finding sequential patterns in the local databases of a multi-database. We propose the theme of approximate sequential pattern mining roughly defined as identifying patterns approximately shared by many sequences. Approximate sequential patterns can effectively summerize and represent the local databases by identifying the underlying trends in the data. We present a novel algorithm, ApproxMAP, to mine approximate sequential patterns, called consensus patterns, from large sequence databases in two steps. First, sequences are clustered by similarity. Then, consensus patterns are mined directly from each cluster through multiple alignment. We conduct an extensive and systematic performance study over synthetic and real data. The results demonstrate that ApproxMAP is effective and scalable in mining large sequences databases with long patterns. Hence, ApproxMAP can efficiently summarize a local database and reduce the cost for global mining. Furthremore, we present an elegant and uniform model to identify both high vote sequential patterns and exceptional sequential patterns from the collection of these consensus patterns from each local databases.     

PrefixSpan算法与CloSpan算法的分析与研究

数据挖掘领域的一个活跃分支就是序列模式的发现,即在序列数据库中找出所有的频繁子序列。介绍序列模式挖掘的基本概念,然后对序列模式中的经典算法PrefixSpan算法和基于PrefixSpan框架的闭合序列模式CloSpan算法进行了描述,并对它们的执行过程及其特点进行了分析与比较,总结了各自的优缺点,指出PrefixSpan算法适用于短序列方面挖掘,而CloSpan算法在长序列或者阈值较低时胜过PrefixSpan算法且CloSpan算法挖掘大型的数据库有更好的性能,得出的结果对序列模式挖掘的设计有重要的参考价值。     

Analyzing Sequential Patterns in Retail Databases

Finding correlated sequential patterns in large sequence databases is one of the essential tasks in data mining since a huge number of sequential patterns are usually mined, but it is hard to find sequential patterns with the correlation. According to the requirement of real applications, the needed data analysis should be different. In previous mining approaches, after mining the sequential patterns, sequential patterns with the weak affinity are found even with a high minimum support. In this paper, a new framework is suggested for mining weighted support affinity patterns in which an objective measure, sequential ws-confidence is developed to detect correlated sequential patterns with weighted support affinity patterns. To efficiently prune the weak affinity patterns, it is proved that ws-confidence measure satisfies the anti-monotone and cross weighted support properties which can be applied to eliminate sequential patterns with dissimilar weighted support levels. Based on the framework, a weighted support affinity pattern mining algorithm （WSMiner） is suggested. The performance study shows that WSMiner is efficient and scalable for mining weighted support affinity patterns.     

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.     

基于隐私保护的序列模式挖掘

基于隐私保护的数据挖掘是信息安全和知识发现相结合的产物.提出一种基于隐私保护的序列模式挖掘算法PP-SPM.算法以修改原始数据库中的敏感数据来降低受限序列模式的支持度为原则,首先构建SPAM序列树,根据一定的启发式规则,从中获得敏感序列,再进一步在原始数据库中找到敏感数据,对其做布尔操作,实现数据库的清洗.实验表明,该算法在完全保护隐私的情况下,对于D6C10T2.5S4I4数据集,当修改3.5%的原始数据后,其序列模式丢失率为2%.     

PrefixSpan算法与CloSpan算法的分析与研究

数据挖掘领域的一个活跃分支就是序列模式的发现,即在序列数据库中找出所有的频繁子序列.介绍序列模式挖掘的基本概念,然后对序列模式中的经典算法PrefixSpan算法和基于PrefixSpan框架的闭合序列模式CloSpan算法进行了描述,并对它们的执行过程及其特点进行了分析与比较,总结了各自的优缺点,指出PrefixSpan算法适用于短序列方面挖掘,而CloSpan算法在长序列或者阈值较低时胜过PrefixSpan算法且CloSpan算法挖掘大型的数据库有更好的性能,得出的结果对序列模式挖掘的设计有重要的参考价值.     

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.