基于模型的事务数据关联挖掘频繁约束

许多重要的数据挖掘任务都建立在频繁模式挖掘的基础之上，涵盖关联、相关性、因果性等多个方面。这包括序列模式、空间模式、时间模式以及多维数据分析。频繁模式挖掘不仅在购物篮分析、交叉销售和直销中有广泛应用，还在点击流分析和DNA序列分析等领域展现出重要价值。

基于关联规则的数据挖掘算法在毕业设计中具有重要的参考价值，内容清晰且全面。

Manjari Akella和Jeremy LeDonne于12/5/14完成了实验室6的报告写作。您可以在目录/home/3/ledonne/cse5243/lab6/中找到所有与Lab 6相关的文件：1. Lab6.docx - 实验报告写作；2. README.txt - 当前文件；3. ruleMining.py - 用于关联规则挖掘和分类的Python脚本。

Apriori算法是一种用于数据挖掘的经典算法，其核心目标是发现数据集中频繁出现的项集以及学习部分关联规则。 算法特点： 迭代式方法： Apriori算法采用逐层迭代的方式，从单个频繁项开始，逐步生成更大的频繁项集。 支持度阈值： 通过设定最小支持度阈值，筛选出满足条件的频繁项集，有效控制结果数量。 关联规则生成： 基于频繁项集，Apriori算法可以推导出“一对多”或“多对一”形式的部分关联规则。 局限性： 无法处理多对多关联规则： Apriori算法目前版本仅支持生成一对多或多对一形式的关联规则，对于更复杂的多对多关联规则尚待改进。

传统的多关系数据挖掘算法通常依赖于物理连接操作, 这在处理大规模数据集时会导致效率低下。为了克服这一限制, 本研究提出了一种新的多关系频繁模式挖掘算法。 该算法的核心思想是利用元组ID传播机制, 在不进行物理连接的情况下, 直接从多个关系中挖掘频繁模式。通过这种方式, 算法可以显著减少计算量和内存消耗, 从而提高挖掘效率。 实验结果表明, 相比于传统的基于连接的方法, 本算法在处理多关系数据时具有更高的效率和可扩展性。

假设 l1 和 l2 是频繁 (k-1)-项集集合 Lk-1 中的两个项集，li[j] 表示项集 li 的第 j 个项。为简化讨论，假设事务或项集中的项按字典序排序。在执行 Lk-1 和 Lk-1 的连接操作 (Lk-1 ∞ Lk-1) 时，只有当 Lk-1 中的两个元素满足前 (k-2) 个项相同的前提条件时，才能进行连接。

建立条件模式库是数据挖掘中一个重要的步骤，它可以帮助识别频繁集，进而揭示数据中隐藏的模式和关联规则。

一个项目子集Is被称为简洁集（succinct set），如果存在选择性谓词p，使得该项目子集能够表示为σp(I)。另外，如果存在简洁集I1, …, Ik ⊆ I，那么简洁集SP可以用I1, …, Ik的并、差运算表示出来，被称为强简洁集（succinct power set）。Cs的约束被视为简洁的，如果SATCs(I)是一个强简洁集。

在数据挖掘领域，发现频繁项集是关键问题之一。提出了一种名为FP-SPMA的新型算法，基于FP-Tree结构，通过共享前缀和前瞻剪枝，显著提升了算法效率。相较于传统方法，该算法无需递归构造条件模式树，有效压缩了事务数据库。