基于向量的数据流滑动窗口中最大频繁项集挖掘*

针对相关算法在挖掘数据流最大频繁项集时所存在的问题,提出了一种基于向量的数据流滑动窗口中最大频繁项集挖掘算法。该算法首先用向量作为概要数据结构,采用定量更新滑动窗口策略解决时间粒度问题;其次通过位运算产生频繁项集,利用矩阵和数组存储辅助信息,深度优先搜索产生最大频繁项集时利用剪枝策略进一步减少挖掘时间;最后用索引链表存储挖掘结果以提高超集检测效率。理论分析和实验结果验证了该算法的有效性。     

基于父子等价剪枝策略的最大频繁项集挖掘

在传统剪枝策略中,具有相同事务集的父子结点搜索空间没有充分剪枝,效率较低.为此,提出父子等价的剪枝策略.采用深度优先搜索集合枚举树,对于父子结点中具有相同事务集的搜索空间进行剪枝,有效地缩小搜索空间,减少频繁项计算的次数,给出基于该剪枝策略的最大频繁项集挖掘算法.实验结果表明,该算法可缩短同一支持度下的最大频繁项集挖掘时间.     

基于B-list的最大频繁项集挖掘算法

针对现有的最大频繁项集挖掘算法挖掘时间过长、内存消耗较大的问题,提出了一种基于构造链表B-list的最大频繁项集挖掘算法BMFI,该算法利用B-list数据结构来挖掘频繁项集并采用全序搜索树作为搜索空间,然后采用父等价剪枝技术来缩小搜索空间,最后再结合基于MFI-tree的投影策略实现超集检测来提高算法的效率。实验结果表明,BMFI算法在时间效率与空间效率方面均优于FPMAX算法与MFIN算法。该算法在稠密数据集与稀疏数据集中进行最大频繁项集挖掘时均有良好的效果。     

滑动窗口中数据流最大频繁项集挖掘算法研究

数据流最大频繁项集的项集数目相对很少并且已隐含所有的频繁项集,所以数据流中最大频繁项集的挖掘具有很好的时空效率并且有很大的意义,也受到了业界更多的关注。针对数据流最大频繁项集的挖掘,提出了在滑动窗口中基于矩阵的数据流最大频繁项集挖掘方法SWM-MFI,主要采用两个矩阵来存储数据信息：一个矩阵是事务矩阵,存储事务数据;一个矩阵是二项集矩阵,存放频繁2-项集。通过二项集矩阵扩展得到频繁k-项集,基于SWM-MFI算法挖掘出最大频繁项集。经过理论和实验证明该算法具有很好的时效性。     

传感器网络分布式数据流的频繁项集挖掘算法

研究无线传感器网络中数据流频繁项集挖掘问题。针对集中式的静态数据流频繁项集挖掘方法不能在传感器网络中直接使用这一特点,提出基于传感器网络的分布式数据流的频繁项集挖掘算法FIMVS。该算法基于FPtree快速挖掘出传感器节点上单一数据流的局部频繁项集,然后通过路由将其在无线传感器网络里逐层上传合并,在Sink节点上汇聚后,采用自顶向下的高效剪枝策略挖掘出全局频繁项集。实验结果表明,该算法能有效地大幅度减少候选项集,降低无线传感器网络中的通信量,并有较高的时间和空间效率。     

不确定数据流最大频繁项集挖掘算法研究

对于大型数据,频繁项集挖掘显得庞大而冗余,挖掘最大频繁项集可以减少挖出的频繁项集的个数。可是对于不确定性数据流,传统判断项集是否频繁的方法已不能准确表达项集的频繁性,而且目前还没有在不确定数据流上挖掘最大频繁项集的相关研究。因此,针对上述不足,提出了一种基于衰减模型的不确定性数据流最大频繁项集挖掘算法TUFSMax。该算法采用标记树结点的方法,使得算法不需要超集检测就可挖掘出所有的最大频繁项集,节约了超集检测时间。实验证明了提出的算法在时间和空间上具有高效性。     

一种基于滑动窗口的数据流频繁项集挖掘算法

数据流的流动性与连续性,使得数据流所蕴含的知识会随着时间的推移而发生变化。挖掘数据流中的频繁项集是一项意义重大且具有挑战性的工作。提出一种基于滑动窗口数据流的频繁项集挖掘——FIUT-Stream算法,FIUT-Stream算法分块挖掘数据流,在内存中维持一个滑动窗口数据的概要结构,随着窗口滑动动态更新该存储结构,利用FIUT算法进行频繁项集挖掘。实验表明,该算法能节省内存空间、精确获得频繁项集。     

一种基于ESEquivPS的封闭频繁项集挖掘算法

本文提出一种基于ESEquivPS(扩展支持度相等性剪枝策略)的封闭频繁项集挖掘算法ECFIMA。该算法采用深度优先和广度优先相结合的策略访问搜索空间,使用垂直位图向量格式存储表示项集和事务数据库,同时利用基本剪枝策略、相等性剪枝策略、扩展支持度相等性剪枝策略1和扩展支持度相等性剪枝策略2进行候选空间剪枝,并采用多种不同特性的测试数据集进行实验。实验结果表明,ECFIMA算法是一种高效的封闭频繁项集挖掘算法,在多种测试数据集上性能都优于CHARM算法,尤其是在拥有大量长的封闭频繁项集的测试数据集上,效率比CHARM算法提高约2~3倍。     

一种高效的最大频繁项集挖掘算法DFMFI-Miner

分析最大频繁项集和完全频繁项集的关系,提出了一个挖掘最大频繁项集的高效算法DFMFI—Miner（The Miner Basedon Depth—First Searching for Mining Maximal Frequent Itemsets）,采用深度优先方法搜索项集空间,采用垂直位图及一定的压缩方法对表示事务数据库并进行约简,并采用多种有效剪枝策略和优化策略,提高了算法的效率。在多个数据集上进行了实验,实验结果表明该算法特别适于挖掘具有长频繁项集的数据集。     

基于约束的最大频繁项集挖掘算法

为了解决目前带约束的频繁项集挖掘算法在具有长模式的密集型数据库中挖掘的不足,提出了一种快速的基于约束的最大频繁项集挖掘算法。该算法在特定约束条件的基础上运用了深度优先策略和有效的剪枝方法快速挖掘最大频繁项集。实验结果表明了该算法是快速有效的。     

Meta itemset: a new concise representation of frequent itemset

The sheer size of all frequent itemsets is one challenging problem in data mining research. Based on both closed itemset and maximal itemset, meta itemset which is a new concise representation of frequent itemset is proposed. It is proved that both closed itemset and maximal itemset are special cases of meta itemset. The set of all closed itemsets and the set of all maximal itemsets form the upper bound and the lower bound of the set of all meta itemsets. Then, property and pruning strategies of meta itemset are discussed. Finally, an efficient algorithm for mining meta itemset is proposed. Experimental results show that the proposed algorithm is effective and efficient.     

数据流上的最大频繁项集挖掘方法

最大频繁项集适用于内存空间有限的数据流挖掘。为此,提出一种基于界碑模型的最大频繁项集挖掘方法,采用最大频繁项集树的数据结构,增量式地维护最大频繁项集与部分附属信息,实现项集的快速搜索和裁剪。在MUSHROOM和BMS-POS数据集上的实验结果表明,该方法具有较高的挖掘效率。     

Towards a new approach for mining frequent itemsets on data stream

Mining frequent patterns on streaming data is a new challenging problem for the data mining community since data arrives sequentially in the form of continuous rapid streams. In this paper we propose a new approach for mining itemsets. Our approach has the following advantages: an efficient representation of items and a novel data structure to maintain frequent patterns coupled with a fast pruning strategy. At any time, users can issue requests for frequent itemsets over an arbitrary time interval. Furthermore our approach produces an approximate answer with an assurance that it will not bypass user-defined frequency and temporal thresholds. Finally the proposed method is analyzed by a series of experiments on different datasets.     

快速开采最大频繁项目集

发现最大频繁项目集是多种数据开采应用中的关键问题,提出一种快速开采最大频繁项目集的算法DMFI(discovery maximum frequent itemsets), 该算法把自底向上和自顶向下的搜索策略进行了合并。通过其独特的排序方法和有效的剪枝策略,大大减少了修选项目集的生成,从而显著地降低了CUP时间。     

面向数据流的频繁模式挖掘研究*

数据流的无限性、高速性使得经典的频繁模式挖掘方法难以适用到数据流中。针对数据流的特点,对数据流中频繁模式挖掘问题进行了研究,提出了数据流频繁模式挖掘算法FP-SegCount。该算法将数据流分段并利用改进的FP-growth算法挖掘分段中的频繁项集,然后利用Count-Min Sketch进行项集计数。算法解决了压缩统计和计算快速高效的问题。通过实验分析,FP-SegCount算法是有效的。     

一种基于位运算的频繁闭项集挖掘算法

针对相关算法在挖掘频繁闭项集时所存在的问题, 提出了一种基于位运算的频繁闭项集挖掘算法。该算法首先将数据集转换成布尔矩阵, 只需扫描数据集一次; 通过位运算计算支持度, 利用矩阵和数组存储辅助信息, 减少时间和空间消耗; 深度优先搜索产生频繁闭项集时利用剪枝策略进一步减少挖掘时间; 利用同生项集性质进行闭合性检测, 无须检查超集或子集。理论分析和实验结果验证了该算法的有效性。     

Approximate mining of maximal frequent itemsets in data streams with different window models

A data stream is a massive, open-ended sequence of data elements continuously generated at a rapid rate. Mining data streams is more difficult than mining static databases because the huge, high-speed and continuous characteristics of streaming data. In this paper, we propose a new one-pass algorithm called DSM-MFI (stands for Data Stream Mining for Maximal Frequent Itemsets), which mines the set of all maximal frequent itemsets in landmark windows over data streams. A new summary data structure called summary frequent itemset forest (abbreviated as SFI-forest) is developed for incremental maintaining the essential information about maximal frequent itemsets embedded in the stream so far. Theoretical analysis and experimental studies show that the proposed algorithm is efficient and scalable for mining the set of all maximal frequent itemsets over the entire history of the data streams.     

最大频繁项目集挖掘技术研究与展望

提高最大频繁项目集挖掘算法的效率是关联规则挖掘研究一个重点领域.本文主要对影响最大频繁项目集挖掘效率的数据分布、搜索策略、支持度计算及剪枝策略等技术进行了研究,并对已提出的最大频繁项目集挖掘算法进行了分析.