基于树结构的高效关联规则挖掘算法*

关联规则挖掘过程中,大量候选项集的产生成为影响挖掘效率提高的一个主要因素。针对这一问题,提出了一种基于树结构的关联规则挖掘算法。该算法运用关联矩阵将频繁项集映射到树结构中存储,并利用树中包含部分频繁项集的子树,逐步拓展成包含所有频繁项集的树结构;其不仅提高了候选项集的生成效率,而且极大地减少了候选项集的产生数量。实验证明,该算法相比同类算法是快速有效的。     

基于十字链表的Apriori算法的研究与改进

在关联规则挖掘中,主要的问题是如何高效地产生频繁项集。对近年来一些基于十字链表的Apriori算法进行研究和分析,发现它们的候选频繁项集生成方法有很大的改进空间。提出一个基于十字链表的改进算法,优化候选频繁项集的生成方法,减少对事务数据库的扫描,大大提高了挖掘效率。     

提高频繁项集挖掘算法效率的方法研究

提高频繁项集挖掘算法的效率是关联规则挖掘研究的一个重要内容。通过对不产生候选项频繁项集挖掘算法的分析,从子集的划分和局部频繁项集挖掘出发,提出了一种提高频繁项集挖掘算法效率的实现方法。实验表明,该方法对提高频繁项集挖掘算法的效率是有效的。     

基于频繁项集树的时态关联规则挖掘算法

针对目前时态关联规则研究中存在的挖掘效率不高、规则可解释性低、未考虑项集时间关联关系等问题,在原有相关研究的基础上,提出一种新的基于频繁项集树的时态关联规则挖掘算法.通过对时间序列数据进行降维离散化处理,采用向量运算生成频繁项集,提高频繁项集挖掘效率.考虑到项集之间的时态关系以及树结构的优势,提出一种新的频繁项集树结构挖掘时态关联规则,其挖掘频繁项集与树结构构建同时进行,无需产生候选项集,提高了规则挖掘效率.实验表明,对比于其他算法,所提出算法在挖掘效率和规则解释性方面效果更好,具有较好的应用前景.     

一种有效的基于图的关联规则挖掘算法

基于图的关联规则挖掘算法是一种通过构建关联图并直接生成候选频繁项集,进而验证得到所有频繁项集的算法。在该算法中,对候选项集的验证操作占用了大量的时间,为此提出了改进算法。改进主要体现在两个方面：按支持度降序对频繁1项重新编号再构建关联图;利用Apriori性质删减用来生成候选项集的冗余扩展项节点。实验结果表明,在最小支持度阈值较小时,改进算法有效减少了冗余的候选频繁项集,提高了算法的性能。     

基于图的关联规则改进算法

关联规则挖掘是数据挖掘研究的最重要课题之一。基于图的关联规则挖掘DLG算法通过一次扫描数据库构建关联图,然后遍历该关联图产生频繁项集,有效地提高了关联规则挖掘的性能。在分析该算法基本原理基础上,提出了一种改进的算法—DLG#。改进算法在关联图构造同时构造项集关联矩阵,在候选项集生成时结合关联图和Apriori性质对冗余项集进行剪枝,减少了候选项集数,简化了候选项集的验证。比较实验结果表明,在不同数据集和不同支持度阈值下,改进算法都能更快速的发现频繁项集,当频繁项集平均长度较大时性能提高明显。     

最大频繁项集挖掘算法综述

关联规则挖掘是近年来数据挖掘领域中一个相当活跃的领域,频繁项集挖掘是关联规则挖掘中最重要的任务。最大频繁项集的规模远远小于频繁项集的规模,通过最大频繁项集可以导出所有的频繁项集,因此进行了很多专门挖掘最大频繁项集的研究。给出了关联规则和相关术语的基本概念,对最大频繁项集挖掘算法作了分析与评价,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算法。     

基于频繁模式树的约束最大频繁项集挖掘算法

多数最大频繁项集挖掘算法产生候选项目集的代价很高,而实际应用中用户只关心部分关联规则。针对该问题,提出一种基于频繁模式树的约束最大频繁项集快速挖掘算法。该算法能随时删除不满足约束条件的项集,无需生成候选项目集,由此提高挖掘效率。实验结果证明,该算法的效率优于同类算法。     

频繁项集挖掘的研究进展及主流方法

关联分析作为数据挖掘的主要研究模块之一,主要用于发现隐藏在大型数据集中的强关联特征。而多数关联规则挖掘任务可分为频繁模式(频繁项集、频繁序列、频繁子图)的产生和规则的产生。前者发现数据集中满足最小支持度阈值的项集、序列与子图;后者从上一步发现的频繁模式中提取高置信度的规则。频繁项集挖掘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。十几年来,学者们致力于提高频繁项集的生成效率,从不同的角度进行改进以提高算法效率,大量的高效可伸缩性算法被提出。文中对频繁项集挖掘进行深入分析,对完全频繁项集、闭频繁项集、极大频繁项集的典型算法进行介绍和评述,最后对频繁项集挖掘算法的研究方向进行简要分析。     

关联规则的快速提取算法

针对基于频繁项集的关联规则挖掘算法效率低,需要多次扫描数据库且生成冗余候选项集问题,该文利用频繁项集的Aprior性质和概念格的基本思想提出一种关联规则提取算法,利用极大频繁项集来进行规则提取,去除了多数冗余的候选项集,提高了提取效率。     

基于FP-Tree的最大频繁项目集挖掘及更新算法

挖掘最大频繁项目集是多种数据挖掘应用中的关键问题,之前的很多研究都是采用Apriori类的候选项目集生成-检验方法.然而,候选项目集产生的代价是很高的,尤其是在存在大量强模式和/或长模式的时候.提出了一种快速的基于频繁模式树(FP-tree)的最大频繁项目集挖掘DMFIA(discover maximum frequent itemsets algorithm)及其更新算法UMFIA(update maximum frequent itemsets algorithm).算法UMFIA将充分利用以前的挖掘结果来减少在更新的数据库中发现新的最大频繁项目集的费用.     

矩阵与前缀树方法挖掘频繁项集

传统频繁项集挖掘算法的执行效率较低。提出了一种基于矩阵与前缀树的频繁项集挖掘算法MPFI,能快速地挖掘事务数据库中的频繁项集。MPFI算法只需扫描事务数据库一次,构建垂直方向的二进制矩阵,应用二进制位向量表达频繁项集信息,利用前缀树压缩存储频繁项集的相关信息,不产生候选项集。理论分析与实验结果表明,MPFI算法能有效地提高频繁项集挖掘效率。     

挖掘最大频繁项集的事务集迭代算法

发现最大频繁项目集是数据挖掘应用中的关键问题;提出一种新的基于事务集迭代的求最大频繁项集算法,该算法在每次迭代时,通过对输入事务集的两次扫描,生成所有阶数的候选项集和频繁项集;每次迭代后又生成新的事务集作为下一次迭代的输入,而候选最大频繁项集集合则随着迭代不断地趋于完整。该算法不需要生成K-1阶候选项集或频繁树,有别于已有的经典算法;同时由于用于迭代的事务集的数据量会快速缩减,从而也可有效降低算法的时间复杂度。实验表明在大数据量和小最小支持度时该算法更为有利。     

BitTableFI: An efficient mining frequent itemsets algorithm

Mining frequent itemsets in transaction databases, time-series databases and many other kinds of databases is an important task and has been studied popularly in data mining research. The problem of mining frequent itemsets can be solved by constructing a candidate set of itemsets first, and then, identifying those itemsets that meet the frequent itemset requirement within this candidate set. Most of the previous research mainly focuses on pruning to reduce the candidate itemsets amounts and the times of scanning databases. However, many algorithms adopt an Apriori-like candidate itemsets generation and support count approach that is the most time-wasted process. To address this issue, the paper proposes an effective algorithm named as BitTableFI. In the algorithm, a special data structure BitTable is used horizontally and vertically to compress database for quick candidate itemsets generation and support count, respectively. The algorithm can also be used in many Apriori-like algorithms to improve the performance. Experiments with both synthetic and real databases show that BitTableFI outperforms Apriori and CBAR which uses ClusterTable for quick support count.     

快速挖掘分布式数据库全局最大频繁项集

提出一种快速挖掘分布式数据库全局最大频繁项集算法（FMMH）．FMMFI算法首先设置了中心节点,并以各个节点构建局部FP-tree,采用挖掘最大频繁项目集算法（DMHA）快速挖掘局部最大频繁项集;然后与中心节点交互以实现数据汇总：最终获得全局最大频繁项集．FMMFI算法采用自上而下的剪枝策略,能大幅减少候选项集,降低通信量．理论分析和实验结果表明,FMMFI算法是有效的．     

一种基于F-矩阵的最大频繁项目集快速挖掘算法

最大频繁项目集挖掘是多种数据挖掘应用研究的一个重要方面,最大频繁项目集的快速挖掘算法研究是当前研究的热点。传统的最大频繁项目集挖掘算法要多遍扫描数据库并产生大量的候选项目集。为此,该文提出了基于F-矩阵的最大频繁项目集快速挖掘算法FMMFIBFM,FMMFIBFM采用FP-tree的存储结构,仅须扫描数据库两遍且不产生候选频繁项目集,有效地提高了频繁项目集的挖掘效率。实验结果表明,FMMFIBFM算法是有效可行的。     

关联规则挖掘中对Apriori算法的研究

针对Apriori寻找频繁项集问题,提出了基于垂直事务列表的树形结构的挖掘算法。该算法结合项集的有序特性,使生成树的每一层结点从左往右按支持度大小升序排列,这样得到的候选频繁项集的集合是最小的,大大减少了候选频繁项集的数量,而且能保持频繁项集的完整性,从而节约了计算开销,提高了算法的效率。     

基于矩阵的数据流Top-k频繁项集挖掘算法

传统的数据挖掘算法在挖掘频繁项集时会产生大量的冗余项集,影响挖掘效率。为此,提出一种基于矩阵的数据流Top-k频繁项集挖掘算法。引入2个0-1矩阵,即事务矩阵和二项集矩阵。采用事务矩阵表示滑动窗口模型中的事务列表,通过计算每行的支持度得到二项集矩阵。利用二项集矩阵得到候选项集,将事务矩阵中对应的行做逻辑与运算,计算出候选项集的支持度,从而得到Top-k频繁项集。把挖掘的结果存入数据字典中,当用户查询时,能够按支持度降序输出Top-k频繁项集。实验结果表明,该算法在挖掘过程中能避免冗余项集的产生,在保证正确率的前提下具有较高的时间效率。     

二进制的交叉挖掘关联规则研究

为了易于产生候选频繁项目集和计算项目集的支持数,提出了基于二进制的关联规则挖掘算法,但在搜索候选频繁项目集时仍从集合论出发,沿用传统搜索超集或子集的方法,在一定程度上效率受到了限制;为此提出了一种基于二进制的交叉挖掘关联规则算法,通过数值的递增和递减交叉方式自动产生候选频繁项集,缩短了候选频繁项的搜索空间,并在计算支持数时通过数字特征减少了扫描事务的个数,算法的效率得到了明显提高;该实验结果表明：与现有的二进制关联规则挖掘算法相比,算法是快速而有效的。     

一种频繁项集的快速挖掘算法

关联规则的发现是数据挖掘的一个重要方面,产生频繁项集是其中一个关键步骤。提出了一种基于十字链表快速挖掘频繁项集的算法,该算法只需扫描一次数据库,充分利用已有信息产生频繁项集,无需存储候选项集。通过与其它一些算法比较,说明该算法有更好的性能。