区间值决策表的正域增量式属性约简算法

实际应用中存在大量动态增加的区间型数据，若采用传统的非增量正域属性约简方法进行约简，则需要对更新后的区间值数据集的正域约简进行重新计算，导致属性约简的计算效率大大降低。针对上述问题，提出区间值决策表的正域增量属性约简方法。首先，给出区间值决策表正域约简的相关概念；然后，讨论并证明单增量和组增量的正域更新机制，提出区间值决策表的正域单增量和组增量属性约简算法；最后，通过8组UCI数据集进行实验。当8组数据集的数据量由60%增加至100%时，传统非增量属性约简算法在8组数据集中的约简耗时分别为36.59 s、72.35 s、69.83 s、154.29 s、80.66 s、1498.11 s、4124.14 s和809.65 s，单增量属性约简算法的约简耗时分别为19.05 s、46.54 s、26.98 s、26.12 s、34.02 s、1270.87 s、1598.78 s和408.65 s，组增量属性约简算法的约简耗时分别为6.39 s、15.66 s、3.44 s、15.06 s、8.02 s、167.12 s、180.88 s和61.04 s。实验结果表明，提出的区间值决策表的正域增量式属性约简算法具有高效性。     

维度变化的不完备混合型数据增量式属性约简

增量式属性约简是目前粗糙集理论的重点研究内容。针对不完备混合型信息系统属性变化的情形,提出一种基于正区域方法的增量式属性约简算法。提出了不完备混合型信息系统下正区域的一种等价且高效的计算表达形式,利用这种计算形式分别构造了属性增加和属性减少时正区域地增量式更新,理论证明了其高效性,基于这种增量式更新设计出了相应的增量式属性约简算法。UCI数据集的实验分析表明所提出增量式算法具有一定的有效性和优越性。     

不完备系统中一种增量式属性约简算法

实际应用中，信息系统的数据常常是动态变化的，当对象增加时，原始的属性约简集不一定有效。针对不完备决策系统对象增加的情况，提出基于条件熵的增量式属性约简算法。首先定义不完备决策系统中的条件熵，然后分析对象增加时条件熵的变化机制以及对约简集的影响，提出增量式属性约简算法，当对象增加时，该算法能够更高效地进行属性约简。最后，实验验证本文算法的有效性和高效性。     

决策表属性约简集的增量式更新算法

针对动态变化的决策表,研究了属性约简集的动态更新问题。在详细分析新增对象的所有可能情况的基础上,提出一种基于分辨矩阵元素集的属性约简集增量式更新算法。该算法根据新增对象的不同情况快速更新分辨矩阵元素集,依据分辨矩阵元素集中增加和减少的元素有效地更新原属性约简集,快速得到新的最小属性约简。最后,通过5个UCI的数据集验证了算法的有效性。     

基于粗糙集的不完备信息系统增量式属性约简

属性约简是粗糙集理论在模式识别中一项重要的应用,传统的属性约简算法只适合处理静态的信息系统,而处理不断动态更新的信息系统面临着巨大的挑战。对于不完备信息系统,提出一种增量式的属性约简算法。在不完备信息系统下引入粗糙集理论中关于正区域的概念,针对不完备信息系统中属性增加的情形,提出了基于正区域的增量式属性约简算法。实验结果表明了所提出的增量式属性约简算法比非增量式的算法具有更高的效率,同时比其他同类型的算法具有更高的优越性。     

基于粒化单调的不完备混合型数据增量式属性约简算法

增量式属性约简是一种针对动态数据集的新型属性约简方法。然而目前的增量式属性约简很少有对不完备混合型的信息系统进行研究。针对这类问题提出一种属性增加时的增量式属性约简算法。在不完备混合型信息系统下引入邻域容差关系。基于邻域容差关系的粒化单调性,提出信息系统属性增加时邻域容差条件熵的增量式更新方法,并提出了不完备混合型信息系统下的邻域容差条件熵增量式属性约简算法。实验分析表明了该算法的有效性。     

一种基于变精度阈值的可拓熵不完备系统属性约简算法

针对变精度粗糙集要依据先验领域知识来确定变精度闲值,大大影响属性约简和分类效率等问题,本文将可拓学和粗糙集应用到熵理论中,并结合不完备知识系统属性约简特征,提出一种变精度闲值的可拓熵属性约简算法(RAEE),该算法充分利用可拓熵在处理动态变化数据方面优势,能动态确定因先验知识不足的变精度阈值β,并选取最优阁值区间确定属性间近似依赖为启发式标准来进行可拓熵β-近似属性约简.仿真实验结果表明,RAEE算法在不完备系统中属性约简效率较高且对噪音具有较好抗干扰性.     

不完备邻域粗糙集的不确定性度量和属性约简

针对现有的属性约简算法不适合处理数值型属性和符号型属性共同存在的不完备数据,提出了一种拓展不完备邻域粗糙集模型。首先,通过考虑属性值的概率分布来定义缺失属性值之间的距离,可以度量具有混合属性的不完备数据;其次,定义了邻域混合熵来评价属性约简的质量,分析证明了相关的性质定理,并构造了一种基于邻域混合熵的不完备邻域粗糙集属性约简算法;最后从UCI数据集中选取了7组数据进行实验,并分别与基于依赖度的属性约简（ARD）、基于邻域条件熵的属性约简（ARCE）、基于邻域组合测度的属性约简（ARNCM）算法进行了比较。理论分析和实验结果表明,所提算法约简属性比ARD、ARCE、ARNCM分别减少了约1,7,0个,所提算法的分类精度比ARD、ARCE、ARNCM分别提高了约2.5,2.1,0.8个百分点。所提算法不仅能够获得较少的约简属性,同时具有较高的分类精度。     

基于聚类离散化和变精度邻域熵的属性约简

针对传感网采集数据的不完备性,利用数据本身特点,通过定义类簇指标,提出基于改进K-means聚类算法的数据离散化方法,以减小噪声、孤立点和不完备数据集对决策识别结果产生的影响;然后,通过引入互信息熵的属性重要度度量和变精度修正系数,提出基于互信息熵的变精度邻域粗糙集属性约简启发式算法,整合变精度和邻域粗糙集的优势,在减小约简算法计算复杂度的同时提高决策系统识别精度.仿真结果表明了算法在提高决策系统识别精度和降低其计算复杂度方面的有效性,模拟环境测试进一步验证了其工程适用性.     

基于邻域粗糙集的增量特征选择

针对连续型属性的数据集,当有新样本加入时,可能引起最佳属性约简子集变化的问题,提出了基于邻域粗糙集的特征子集增量式更新方法.根据新增样本对正域的影响,分情况对原数据集的属性约简子集进行动态更新,以便得到增加样本后的新数据的最佳属性约简子集.这种对原约简集合进行的有选择的动态更新可以有效地避免重复操作,降低算法复杂度,只有在最坏的情况下才需要对整个数据集进行重新约简.并以一个实例进行分析说明.实例分析表明,先对新增样本进行分析,然后选择性对新数据集进行约简可以有效地避免重复操作,得到新数据集的最佳属性约简子集.     

基于邻域粒化条件熵的增量式属性约简算法

增量式属性约简是针对动态型数据的一种重要的数据挖掘方法,目前已提出的增量式属性约简算法大多基于离散型数据构建,很少有对数值型数据进行相关的研究.鉴于此,提出一种数值型信息系统中对象不断增加的增量式属性约简算法.首先,在数值型信息系统中建立一种分层的邻域粒化计算方法,并基于该方法提出邻域粒化的增量式计算;然后,在邻域粒化增量式计算的基础上给出邻域粒化条件熵的增量式更新方法,并基于该更新机制提出对应的增量式属性约简算法;最后,通过实验分析表明所提出算法对于数值型数据的增量式属性约简具有更高的有效性和优越性.     

Attribute reduction for dynamic data sets

Many real data sets in databases may vary dynamically. With such data sets, one has to run a knowledge acquisition algorithm repeatedly in order to acquire new knowledge. This is a very time-consuming process. To overcome this deficiency, several approaches have been developed to deal with dynamic databases. They mainly address knowledge updating from three aspects: the expansion of data, the increasing number of attributes and the variation of data values. This paper focuses on attribute reduction for data sets with dynamically varying data values. Information entropy is a common measure of uncertainty and has been widely used to construct attribute reduction algorithms. Based on three representative entropies, this paper develops an attribute reduction algorithm for data sets with dynamically varying data values. When a part of data in a given data set is replaced by some new data, compared with the classic reduction algorithms based on the three entropies, the developed algorithm can find a new reduct in a much shorter time. Experiments on six data sets downloaded from UCI show that the algorithm is effective and efficient.     

Conditional entropy for incomplete decision systems and its application in data mining

Rough set theory is a useful mathematic tool for dealing with vague and uncertain information. Shannon's entropy and its variants have been applied to measure uncertainty in rough set theory from the viewpoint of information theory. However, few studies have been carried out on information-theoretical measure of attribute importance in incomplete decision system (IDS) considering the relation between decision attribute and condition attributes. In this paper, we introduce the concept of conditional entropy together with entropy and joint entropy in IDSs. By using the new conditional entropy, we propose a measure for attribute importance. Based on the measure, a heuristic attribute reduction algorithm is presented. Some test experiments on real-lift data-sets show the effectiveness of the algorithm. The attribute importance measure and the attribute reduction algorithm can be used in data mining or machine learning for handling incomplete data.     

基于置信优势关系粗糙集的近似集动态更新方法

置信优势关系粗糙集是处理不完备有序信息的重要模型, 上、下近似集的计算是核心内容之一. 在实际应用中, 属性集通常会发生变化. 根据属性集的增加或减少, 首先讨论置信优势类及劣势类变化情况, 随之给出上、下近似集增量式的变化规律, 提出相应的近似集动态更新方法. 通过Matlab 在UCI 数据集上的实验结果表明, 与非增量式方法相比, 所提出的置信优势关系粗糙集下的上、下近似集的增量式更新方法可行、高效.

     

基于蜂群优化的粗糙集属性约简

为了获得决策表中更好的属性约简,提出一种信息增益引导的蜂群优化算法;该算法以属性的信息熵为基础构造条件属性与决策属性间的互信息,用待选条件属性引起的信息增益作为引导蜜蜂搜索的启发信息,最终求得属性约简集;对UCI数据库多个数据集的测试结果表明,与其它基于群智能的属性约简算法相比,该算法获得最小属性约简的机率提高到90%以上,同时较对比算法的计算时间少耗费至少10%。     

一种基于改进差别矩阵的属性约简增量式更新算法

粗糙集方法提供了一种新的处理不精确、不完全与不相容知识的数学工具.属性约简是粗糙集理论的重要研究内容之一,已有的大多数属性约简算法主要考虑信息系统(或决策表)不变的情况,有关属性约简的增量式更新算法却报道不多.为此,文中提出一种基于改进差别矩阵的属性约简增量式更新算法,主要考虑对象动态增加情况下属性约简的更新问题.该算法可通过快速更新差别矩阵,在动态求解核的基础上,利用原有的属性约简有效地进行属性约简的增量式更新,因而可提高属性约简的更新效率.理论分析表明,该文提出的算法是有效可行的.     

集值决策信息系统的动态属性约简算法

在现实应用中许多数据往往是动态变化的,静态的属性约简算法处理此类数据需消耗大量的计算时间和存储空间。针对集值决策信息系统中数据的动态变化情况,通过引入条件信息量和属性重要性概念,提出了一种启发式的动态属性约简算法,当新的属性集增加到决策信息系统时,算法能够利用原系统的属性约简结果,快速更新属性集增加后的属性约简,并对更新后的属性约简中可能存在的冗余属性进行反向剔除,保持了知识获取的简洁,提高了算法的计算效率。最后,通过实例验证进一步分析了算法的有效性和可行性。