1、概述
1.1数据挖掘的基本任务
基本任务包括分类与预测、聚类分析、关联规则、时序模式、偏差检测、智能推荐等方法,通过完成这些任务,发现数据的价值,指导商业抉择,带来商业新价值。
1.2 数据挖掘建模过程
1.2.1定义挖掘目标
一般可以分为三类:把握趋势和模式、预测或分类、求最优解
1.2.2 数据取样
常见的抽样方法包括:随机抽样、等距抽样、分层抽样、顺序抽样、分类抽样
1.2.3数据探索
这一步考虑的是数据集的数量和质量能否满足建模的要求。包括数据质量分析和数据特征分析
[if !supportLists](1)[endif]数据质量分析就是检查原始数据中是否存在缺失值、异常值(离群点)、不一致的值、重复数据及含有特殊符号(如#¥@等)的数据。
[if !supportLists](2)[endif]数据特征分析包括分布分析、对比分析、统计量分析、贡献度分析、相关分析和周期性分析等。
分布分析:定量数据可做频率分布图,直方图、茎叶图;定性数据可用饼图、条形图
1.2.4数据预处理
主要包括数据清洗、数据集成、数据变换和数据规约。
[if !supportLists](1)[endif]数据清洗:数据清洗主要是删除原始数据集中的无关数据、重复数据,平滑噪声数据,筛选掉与挖掘主题无关的数据,处理缺失值和异常值等。
缺失值主要的处理方式为:删除记录、数据插补和不处理;
异常值主要的处理方式为:删除异常值、视为缺失值、平均值修正、不处理
(2)数据集成:就是将多个数据源合并存放在一个一致的数据存储(如数据仓库)中的过程。在进行数据集成时要考虑实体识别问题和属性冗余问题。实体识别:同名异义、异名同义、单位不统一;冗余属性识别:同一属性多次出现;同一属性不同命名;
(3)数据变换:对数据进行规范化处理,将数据转换为合理形式,以适应后续挖掘任务和算法。常用规范化:最小最大规范化,零-均值规范化
(4)数据规约:产生更小单保持元数据完整性的新数据集,使得后续的数据集在进行分析和建模时更有效率。包括属性规约和数值规约两个方面。
属性规约:通过属性合并创建新属性或者直接删除不相关的属性常用方法包括:①合并属性②逐步向前选择③逐步向后删除④决策树归纳⑤主成分分析,其中②③④属于直接删除不相关属性,⑤是一种用于连续属性的数据降维方法
数值规约通过选择替代的、较小的数据来减少数据量,包括①参数方法:回归,线性模型②无参数方法:直方图、聚类、抽样
1.2.5挖掘建模(这步是关键)
包括分类与预测算法、最优化决策问题
(1)分类与预测算法:回归分析,决策树,人工神经网络、贝叶斯网络、支持向量机
(2)最优化决策问题:
a.精确式求解方式:单纯形法、分支定界法、列生成法、割平面法、动态规划法等
b.启发式方法:进化算法、粒子群算法、模拟退火算法、邻域搜索算法等
1.2.6 模型评价
对于分类和预测模型,有一些常用的指标用来评估,当然,为说明模型的效果,一般是训练集和测试集进行分离,在没有参与模型建立的测试集上进行模型的评价。
评价指标一般包括:相对/绝对误差,平均绝对误差、均方误差、均方根误差等。
对于一些分类问题,可以通过识别准确度、识别精确率、反馈率、ROC曲线、混淆矩阵等方式进行评估。