一、数据挖掘技术的基本概念
随着计算机技术的发展,各行各业都开始采用计算机及相应的信息技术进行管理和运营,这使得企业生成、收集、存贮和处理数据的能力大大提高,数据量与日俱增。企业数据实际上是企业的经验积累,当其积累到一定程度时,必然会反映出规律性的东西;对企业来,堆积如山的数据无异于一个巨大的宝库。在这样的背景下,人们迫切需要新一代的计算技术和工具来开采数据库中蕴藏的宝藏,使其成为有用的知识,指导企业的技术决策和经营决策,使企业在竞争中立于不败之地。另一方面,近十余年来,计算机和信息技术也有了长足的进展,产生了许多新概念和新技术,如更高性能的计算机和操作系统、因特网(intemet)、数据仓库(datawarehouse)、神经网络等等。在市场需求和技术基础这两个因素都具备的环境下,数据挖掘技术或称KDD(KnowledgeDiscovery in Databases;数据库知识发现)的概念和技术就应运而生了。
数据挖掘(Data Mining)旨在从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中, 提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识。还有很多和这一术语相近似的术语,如从数据库中发现知识(KDD)、数据分析、数据融合(Data Fusion)以及决策支持等。
二 、数据挖掘的基本任务
数据挖掘的任务主要是关联分析、聚类分析、分类、预测、时序模式和偏差分析等。
1. 关联分析(association analysis)
关联规则挖掘由Rakesh Apwal等人首先提出。两个或两个以上变量的取值之间存在的规律性称为关联。数据关联是数据库中存在的一类重要的、可被发现的知识。关联分为简单关联、时序关联和因果关联。关联分析的目的是找出数据库中隐藏的关联网。一般用支持度和可信度两个阀值来度量关联规则的相关性,还不断引入兴趣度、相关性等参数,使得所挖掘的规则更符合需求。
2. 聚类分析(clustering)
聚类是把数据按照相似性归纳成若干类别,同一类中的数据彼此相似,不同类中的数据相异。聚 类分析可以建立宏观的概念,发现数据的分布模式,以及可能的数据属性之间的相互关系。
3. 分类(classification)
分类就是找出一个类别的概念描述,它代表了这类数据的整体信息,即该类的内涵描述,并用这 种描述来构造模型,一般用规则或决策树模式表示。分类是利用训练数据集通过一定的算法而求得分类规则。分类可被用于规则描述和预测。
4. 预测(predication)
预测是利用历史数据找出变化规律,建立模型,并由此模型对未来数据的种类及特征进行预测。 预测关心的是精度和不确定性,通常用预测方差来度量。
5. 时序模式(time-series pattern)
时序模式是指通过时间序列搜索出的重复发生概率较高的模式。与回归一样,它也是用己知的数据预测未来的值,但这些数据的区别是变量所处时间的不同。
6. 偏差分析(deviation)
在偏差中包括很多有用的知识,数据库中的数据存在很多异常情况,发现数据库中数据存在的异常情况是非常重要的。偏差检验的基本方法就是寻找观察结果与参照之间的差别。
三 数据挖掘常的基本技术
1. 统计学
统计学虽然是一门“古老的”学科,但它依然是最基本的数据挖掘技术,特别是多元统计分析,如判别分析、主成分分析、因子分析、相关分析、多元回归分析等。
2. 聚类分析和模式识别
聚类分析主要是根据事物的特征对其进行聚类或分类,即所谓物以类聚,以期从中发现规律和典型模式。这类技术是数据挖掘的最重要的技术之一。除传统的基于多元统计分析的聚类方法外,近些年来模糊聚类和神经网络聚类方法也有了长足的发展。
3. 决策树分类技术
决策树分类是根据不同的重要特征,以树型结构表示分类或决策集合,从而产生规则和发现规律。
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