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Apriori算法实验报告 1 Apriori 实验 实验背景 现在，数据挖掘作为从数据中获取信息的有效方法，越来越受到人们 的重视。关联规则挖掘首先是用来发现购物篮数据事务中各项之间的有趣 联系。从那以后，关联规则就成为数据挖掘的重要研究方向，它是要找出隐 藏在数据间的相互关系。目前关联规则挖掘的研究工作主要包括：Apriori 算法的扩展、数量关联规则挖掘、关联规则增量式更新、无须生成候选项 目集的关联规则挖掘、最大频繁项目集挖掘、约束性关联规则挖掘以及并 行及分布关联规则挖掘算法等。关联规则的挖掘问题就是在事务数据库D 中找出具有用户给定的满足一定条件的最小支持度Minsup和最小置信度 Minconf的关联规则。 1. 1.1国内外研究概况 1993年，Agrawal等人首先提出关联规则概念，关联规则挖掘便迅速 受到数据挖掘领域专家的广泛关注.迄今关联规则挖掘技术得到了较为深 入的发展。Apriori算法是关联规则挖掘经典算法。针对该算法的缺点，许 多学者提出了改进算法，主要有基于哈希优化和基于事务压缩等。 1. 1. 2发展趋势 关联规则挖掘作为数据挖掘的重要研究内容之一，主要研究事务数据 库、关系数据库和其他信息存储中的大量数据项之间隐藏的、有趣的规律。 关联规则挖掘最初仅限于事务数据库的布尔型关联规则，近年来广泛应用 于关系数据库，因此，积极开展在关系数据库中挖掘关联规则的相关研究 具有重要的意义。近年来，已经有很多基于Apriori算法的改进和优化。研 究者还对数据挖掘的理论进行了有益的探索，将概念格和粗糙集应用于关 联规则挖掘中，获得了显着的效果。到目前为止，关联规则的挖掘已经取 得了令人瞩目的成绩，包括：单机坏境下的关联规则挖掘算法；多值属性 关联规则挖掘；关联规则更新算法；基于约束条件的关联规则挖掘；关联 规则并行及分布挖掘算法等。 实验内容与要求 实验内容 编程实现 Apriori 算法：要求使用 , b , c , d , e , f , g , h , i , j 10 个 项目随机产生数据记录并存入数据库。从数据库读取记录进行Apriori实 验，获得频繁集以及关联规则，实现可视化。并用课堂上PPT的实例测试 其正确性。 实验要求 1、 程序结构：包括前台工具和数据库； 2、 设定项日种类为10个，随机产生事务，生成数据库； 3、 正确性验证（可用课堂上的例子）； 4、 算法效率的研究：在支持度固定数据量不同的时候测量运行时间；在数据量固定，支持度不同的 时候测量运行时间： 5、 注意界而的设计，输入最小支持度和最小可信度，能够输出并显示频繁项目集以及关联规则。 实验目的 1、 加强对Apriori算法的理解； 2、 锻炼分析问题、解决问题并动手实践的能力。 2 Apriori算法分析与实验环境 Apriori算法的描述 Apriori算法是一种找频繁项目集的基本算法。其基本原理是逐层有哪些信誉好的足球投注网站 的迭代：频繁K项Lk集用于有哪些信誉好的足球投注网站频繁(K+1)项集Lk+1,如此下去，直到不 能找到维度更高的频繁项集为止。这种方法依赖连接和剪枝这两步来实现。 算法的第一次遍历仅仅计算每个项目的具体值的数量，以确定大型1项集。 随后的遍历，第k次遍历，包括两个阶段。首先，使用在第(k-l)次遍历中 找到的大项集Lk-1和产生候选项集Cko接着扫描数据库，计算Ck中候选 的支持度。用Hash树可以有效地确定Ck中包含在一个给定的事务t中的 候选。如果某项集满足最小支持度，则称它为频繁项集。 Apriori算法的步骤 步骤如下： 1、 设定最小支持度S和最小置信度C； 2、 Apriori算法使用候选项集。首先产生出候选的项的集合，即候选项 集，若候选项集的支持度大于或等于最小支持度，则该候选项集为频繁项 集； 3、 在Apriori算法的过程中，首先从数据库读入所有的事务，每个项都 被看作候选1-项集，得出各项的支持度，再使用频繁1-项集集合来产生候选 2-项集集合，因为先验原理保证所有非频繁的1-项集的超集都是非频繁的； 4、 再扫描数据库，得出候选2-项集集合，再找出频繁2-项集，并利用这 些频繁2-项集集合来产生候选3-项集; 5、重复扫描数据库，与最小支持度比较，产生更高层次的频繁项集，再 从该集合里产生下一级候选项集,直到不再产生新的候选项集为止。 开发环境 2. 3.1软件环境 (1) 编程软件：Jdk开发包+eclipse集成开发环境 Eclipse是一个开放源代码的、基于Java的可扩展开发平台。就其本身而言，它只是一个框架和 一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。幸运的是，Eclipse附带了一个标准的插件集，包括Java 开发工具(Java Development Kit, JDK)。 (2) 数据库软件