基于容差关系的不完备信息系统的属性约简

粗糙集理论是一种处理不确定性知识的有效工具,属性约简是其核心内容之一,然而对于属性值有缺省的不完备信息系统,基于等价关系的经典粗糙集理论已经不再适用。由于容差关系下的不完备信息系统的属性约简的定义与经典粗糙集的属性约简定义相似,可以用容差关系对粗糙集理论进行扩充。文中通过定义容差关系下的可辨识矩阵,运用可辨识方法,得到了一种属性约简算法;接着分析了算法的不足之处,并且在此基础上提出了增加约简效率的改进型算法;最后通过一个数值例子,说明了该算法是合理的和有效的。     

海量数据下不完备信息系统的知识约简算法

面向大规模的数据进行知识约简是近年来粗糙集理论研究的热点。传统不完备信息系统的知识约简是假设在初始时将所有需要处理的数据一次性地装入内存中,这明显不适合处理海量数据,更不适合处理含有缺失信息的海量数据。为此,深入剖析了带有缺失信息的数据特征,把缺失属性的值用该属性所有可能的取值表示,并结合知识约简算法中的可并行性,从属性(集)的可辨识性和不可辨识性出发,并在MapReduce框架下设计了可用来处理不完备信息系统的知识约简算法。实验结果表明,该算法是有效可行的,能够对不完备信息系统中的海量数据进行知识约简。     

序信息系统的贴近度及属性约简算法

在基于优势关系的序信息系统中,定义了对象在不同属性集下优势类的贴近度,并基于对象优势类的贴近度提出了属性集之间的贴近度。针对基于优势关系的序信息系统提出了基于贴近度的属性约简启发式算法,通过实例对该算法的有效性进行了检验。结果显示,该算法能有效得到优势关系下信息系统的属性约简,为基于优势关系的序信息系统的知识发现提供了理论基础。     

基于DBSCAN聚类的连续属性离散化算法

连续属性离散化是数据分析中重要的预处理过程,而基于粗糙集理论的数据分析要求离散化的结果能够最大程度地保持原信息系统的分辨关系。论文提出了一种新的离散化算法,此算法以决策信息系统中决策属性对条件属性集合的依赖度作为评价函数动态调整DBSCAN聚类算法的参数,直至离散化决策属性对条件属性集合的依赖度达到预先指定的阈值为止。算法分析和实验证明,算法是切实可行的。     

基于粗糙集理论的属性约简算法研究

数据挖掘是近年来数据库领域中出现的一个新兴研究热点,它是从大量数据中获取知识。进行数据挖掘的方法很多,粗糙集方法便是其中的主要方法之一。属性约简算法是基于粗糙集理论的数据挖掘模型中的关键步骤,同时也是粗糙集理论研究中的一个研究重点。通过对粗糙集理论的属性约简算法的深入研究,本文提出了一种改进的属性约简启发式算法。该算法建立在可辨识矩阵计算基础上。改进算法基于Hu的算法与Jelonek算法,在计算可辨识矩阵的基础上,保证最终能够找到决策信息系统的一个约简,同时较Jelonek算法相比,运算时间明显减少。     

新的基于最近邻聚类的属性离散化算法

连续属性离散化是知识发现研究中重要的预处理过程,基于最近邻聚类和粗集的相关理论,提出一种新的有监督的多属性离散化方法。该算法分两个阶段来处理,首先利用最近邻聚类动态调整聚类的类别数,生成初始聚类。然后基于类信息的相似性定义合并相似区间,减少了聚类区间。通过实例分析,该算法是非常有效的。     

基于k-原型聚类和粗糙集的属性约简方法

基于k-原型聚类和等价关系下的粗糙集理论,对含有连续值和符号值的目标信息系统提出了一种新的适用于混合数据的属性约简方法.首先,k-原型聚类可以通过定义混合数据的距离而得到信息系统的类簇,形成对论域的划分.将所得到的类簇代替粗糙集理论中的等价类,提出基于聚类的近似集、正域以及正域约简的概念,并根据信息熵定义属性重要性度量,建立了变精度正域约简方法.这种属性约简可以同时处理数值型和符号型数据,去除其中的冗余属性,提高分类性能,降低存储和算法运行时间耗费,并通过调节聚类参数k得到对论域不同粒度的划分,对所得到的约简进行优化.最后在UCI数据集上进行了大量的实验,针对分类问题采用了常见的4种分类算法,比较了约简前后的分类精度,详细分析了参数对结果的影响,验证了约简方法的有效性.     

融合单纯形映射与熵加权的聚类方法

由于分类型和数值型属性特性的差异,设计混合类型数据聚类算法时通常需要对两种类型属性区别对待,增加了聚类算法的设计与实现难度。另外,不同属性所包含的信息量存在差异,但现有算法通常平等对待各个属性。提出了一种融合单纯形映射与信息熵加权的混合类型数据聚类算法。基于单纯形理论将分类型属性映射为高维数值属性向量,应用信息熵理论为各属性分配权重建立相似性度量公式,将该度量方法应用于K-Means算法框架得到聚类算法。在6个UCI的混合数据集上的实验表明,提出的聚类算法优于传统映射聚类算法和K-Prototype算法,在准确度上分别提高了2.70％和18.33％。     

基于二进制数计算相似度的高属性维稀疏数据聚类方法

针对一种特定类型高属性维数据———区间变量型高属性维稀疏数据聚类问题,提出高属性维稀疏信息系统,稀疏特征编码,基于二进制数计算相似度概念,给出一种新的基于二进制数计算相似度的高属性维稀疏数据聚类算法,由于计算属性稀疏特征相似度所采用的是二进制数布尔AND运算,因此,相比目前人们所使用的聚类算法,它是一种计算简单、精度高、聚类质量较高的聚类算法。该算法在高属性维稀疏数据挖掘及聚类分析中有着重要的应用。通过数值算例分析表明该聚类方法有效。     

基于知识粒化的信息系统增量式属性约简

传统的属性约简算法不能适用于动态变化的信息系统。为了对属性集不断动态增加的信息系统进行更高效的属性约简,基于粒计算模型中知识粒化的视角,提出一种知识粒度的增量式属性约简算法。在信息系统中引入知识粒度度量的概念,当信息系统属性集增加时,研究了知识粒度的增量式更新方法,理论分析了这种更新方法的高效性,根据知识粒度的增量式更新提出一种增量式属性约简算法。仿真实验结果表明该算法具有较高的属性约简性能。     

基于属性区分能力和AP聚类的属性粒化方法

提出了一种基于属性区分能力和AP聚类的属性粒化方法(Attribute Granulation based on attribute discernibility and AP algorithm,AGAP)。该方法首先依据属性依赖度计算属性的区分能力;然后将所有属性作为潜在的聚类中心,使用AP算法聚类,得到若干个属性簇类;最后采取选用代表属性的方法得到较粗的属性粒子,从而达到属性粗粒化的要求。对高维数据的特征降维,这种算法比传统的属性约简算法大大提高了运算效率,在属性粒化精度要求不是很严格的情况下,所提算法优势明显。     

基于优化可辨识矩阵和改进差别信息树的属性约简算法

运用可辨识矩阵表示信息系统中所有对象的区分信息,为研究属性约简提供了新方向。然而,传统的可辨识矩阵在构造结束后才利用核属性消除冗余元素项,忽略了核属性在矩阵构建过程中的作用。针对这一问题,文中做了以下研究:1)优化可辨识矩阵的构造方式,在计算任意两个对象的区分信息之前,先判断核属性上的取值是否相等,如果不相等,则直接将对应元素项记为Φ,忽略对其他条件属性的判断;2)提出属性加权重要度的概念,综合考虑每个条件属性占可辨识矩阵中非空元素项的比率(称为宏观重要度)与每个属性对区分对象的贡献程度(称为微观重要度),并通过例子说明了该度量方法的合理性;3)针对优化后的矩阵仍然存在大量冗余元素和空集这一缺陷,结合差别信息树的概念提出基于优化可辨识矩阵和属性加权重要度的差别信息树。按照属性加权重要度对优化可辨识矩阵中所有非空元素项进行排序,使得重要度高的属性被更多的节点共享;且在构建过程中将不包含核属性的元素项映射到树中的一条路径上,而包含核属性的元素项则被直接忽略。最后,提出基于优化可辨识矩阵和改进差别信息树的约简算法HSDI-tree。在UCI的5个数据集上分别比较了HSDI-tree算法与CDI-tree,DI-tree和IDI-tree算法的约简结果和节点个数,实验结果表明HSDI-tree算法能有效找到最小属性约简且空间压缩能力更好。     

一种基于区分度的信息系统属性约简算法

在完备信息系统中,通过引入区分度的概念,以相对区分度为启发式信息,提出一种基于区分度的属性约简启发式算法,并对该算法的时间复杂性进行了分析,最后通过例子说明,该算法能得到完备信息系统的一个约简.     

基于区分矩阵的数据离散化算法

由于传统的粗糙理论只能对数据库中离散数据进行处理,而绝大多数现实的数据库既包含了离散数据,又包含了连续数据。针对这一问题,提出了一种基于候选断点区分矩阵的数据离散化算法。该方法以断点核为起点,以候选断点在区分矩阵中出现的频率作为启发信息,逐次选择最重要的断点加入到结果断点子集中,并由最终的断点集得离散化后的信息系统。最后通过实例分析表明,该算法具有较好的离散化效果。     

一种改进的基于二进制可分辨矩阵属性约简算法

指出支天云的二进制可分辨矩阵约简算法存在的不足,给出简化的决策表定义和基于二进制可分辨矩阵的属性频率函数的定义。在此基础上,以核属性为初始约简集,以属性频率为启发式信息,提出了一种改进的基于二进制可分辨矩阵的属性约简算法,其最终可以获得一个最优约简,并且算法时间复杂度和空间复杂度分别为max{O（｜C｜ ｜U｜）,O（｜C｜^2｜ ｜U｜^2）}和0（｜C｜ ｜U｜^2）。通过实例验证,表明该算法是有效的。     

基于新的相似性度量的加权粗糙聚类算法

聚类是数据挖掘中重要的研究方向。本文针对现有的聚类算法中相似度量的缺陷,提出了一种新的相似性度量方法。在此基础上,将粗糙集理论中的区分能力引入到聚类算法中,用来度量属性的重要性,进而提出了一种能够处理符号型数据的新的加权粗糙聚类算法。通过对UCI数据的实验表明,本文算法对数据输入顺序不敏感,且不需要预先给定簇的数目,提高了聚类的质量。     

基于粗糙集和信息增益的属性约简改进方法

针对属性过多对于有效的数据挖掘很不利以及约简中差别矩阵的产生会占用较大存储空间的问题,提出了一种基于粗糙集和信息增益的属性约简改进算法.该算法首先采用信息增益技术对决策表属性进行相关分析,删除部分冗余属性,减小属性约简的复杂度,然后直接从决策表中提取出分明函数,求出属性约简.由于避免了分明矩阵的生成,因此该算法不仅节约了时间和空间,而且提高了效率.     

二型模糊相似度及其应用

二型模糊集可以直接处理高度不确定性,并且具有很强的实际应用背景。基于二型模糊相似度的公理化定义,给出了新的二型模糊相似度计算公式。进一步,将二型模糊相似度与Yang-Shih方法相结合,用于二型模糊数据的聚类分析,聚类结果与Yang-Lin的结果进行了比较,实例表明新的相似度更合理。此外,基于二型模糊相似度,讨论了二型模糊信息系统的属性约简问题,给出了相应约简的分辨函数法,并通过实例说明了该方法的具体计算步骤。     

属性序下基于优势关系灰色信息系统约简

粗糙集和灰色理论在数据挖掘领域各有优点,它们最终目标都是为了发现知识。将粗糙集和灰色系统结合,研究了区间灰色信息系统在优势关系下的约简方法。在现实世界中,属性之间可能存在着一种属性序的关系,将这种属性序关系引入到基于优势关系的灰色信息系统中,给出了两种属性约简的算法：一种基于分辨矩阵的算法,另一种不基于分辨矩阵的算法。较好地适应了不完备信息系统和大数据集信息系统约简。最后通过实例对比,得出两种算法的约简结果是一致的,并分析了各自的适用范围。     

一种基于差别矩阵的启发式属性约简算法

为了获得决策系统中更好的相对属性约简,本文提出了一种基于差别矩阵的启发式属性约简算法。该算法以求差别矩阵为基础,不仅考虑了所选择条件属性与决策属性的互信 息,还考虑了其取值的分布情况,从信息论角度定义了一种新的属性重要性度量方法,将其作为启发式信息,最终求得属性约简集。实例表明,算法能够有效地对决策系统进进行约简,获得比较理想的约简结果,同时约简后的决策规则数目较少。