一种基于时间衰减模型的数据流闭合模式挖掘方法.pdf

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1、第３８卷第７期计算机学报Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．７２０１５年７月ＣＨＩＮESEＪＯＵＲＮＡＬＯFＣＯMPＵＴEＲSＪｕｌｙ２０１５一种基于时间衰减模型的数据流闭合模式挖掘方法韩萌１），２）１）１）王志海原继东１）（北京交通大学计算机与信息工程学院北京１０００４４）２）（北方民族大学计算机科学与工程学院银川７５００２１）摘要数据流是随着时间顺序快速变化的和连续的，对其进行频繁模式挖掘时会出现概念漂移现象．在一些数据流应用中，通常认为最新的数据具有最大的价值．数据流挖掘会产生大量无用的模式，为了减少无用模式且保证无损压缩，需要挖掘闭合模式．因此，提出了一种基于时

2、间衰减模型和闭合算子的数据流闭合模式挖掘方式ＴＤMＣS（Ｔｉｍｅ-Ｄｅｃａｙ-Mｏｄｅ-ｌｂａｓｅｄＣｌｏｓｅｄｆｒｅｑｕｅｎｔｐａｔｔｅｒｎｍｉｎｉｎｇｏｎｄａｔａSｔｒｅａｍ）．该算法采用时间衰减模型来区分滑动窗口内的历史和新近事务权重，使用闭合算子提高闭合模式挖掘的效率，设计使用最小支持度-最大误差率-衰减因子的三层架构避免概念漂移，设计一种均值衰减因子平衡算法的高查全率和高查准率．实验分析表明该算法适用于挖掘高密度、长模式的数据流；且具有较高的效率，在不同大小的滑动窗口条件下性能表现是稳态的，同时也优于其他同类算法．关键词事务数据流；数据流挖掘

3、；频繁模式挖掘；闭合模式挖掘；时间衰减模型；概念漂移中图法分类号ＴP３１１DOI号１０．１１８９７／SP．Ｊ．１０１６．２０１５．０１４７３EfficientMethodforMiningClosedFrequentPatternsfromDataStreamsBasedonTimeDecayModel１），２）１）１）ＨＡＮMｅｎｇＷＡＮＧＺｈ-ｉＨａｉＹＵＡＮＪ-ｉＤｏｎｇ１）（SchoolofComputerandInformationTechnology，BeijingJiaotongUniversity，Beijing１０００４４）２）（Sc

4、hoolofComputerScienceandEngineering，BeifangUniversityofNationalities，Yinchuan７５００２１）AbstractＡｄａｔａｓｔｒｅａｍｉｓａｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ，ｕｎｂｏｕｎｄｅｄａｎｄｔｉｍｅｃｈａｎｇｅｄｓｅｑｕｅｎｃｅｏｆｄａｔａｅｌｅｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｒｅｗｉｌｌｂｅａｃｏｎｃｅｐｔｄｒｉｆｔｏｆｍｉｎｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｔｐａｔｔｅｒｎｓｏｎｄａｔａｓｔｒｅａｍ．Ｉｎｓｏｍｅｄａｔａｓｔｒｅａｍａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｍ

5、ｂｅｄｄｅｄｉｎｒｅｃｅｎｔｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｉｓｏｆｐａｒｔｉｃｕｌａｒｖａｌｕｅ．Mｉｎｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｔｐａｔｔｅｒｎｏｎｄａｔａｓｔｒｅａｍａｌｗａｙｓｇｅｎｅｒａｔｅｓｕｓｅｌｅｓｓａｎｄｒｅｄｕｎｄａｎｔｐａｔｔｅｒｎｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｅｔｏｆｌｏｓｓｌｅｓｓｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ，ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｃｌｏｓｅｄｐａｔｔｅｒｎｉｓｎｅｅｄｅｄ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｄａｍｅｔｈｏｄＴＤMＣSｆｏｒｍｉｎｉｎｇｃｌｏｓｅｄｆｒｅｑｕｅｎｔｐａｔｔｅｒｎｓｏｎｄａｔａｓｔｒｅａｍｅｆｆｉ

6、ｃｉｅｎｔｌｙｂａｓｅｄｏｎｔｉｍｅｄｅｃａｙｍｏｄｅｌａｎｄｃｌｏｓｕｒｅｏｐｅｒａｔｏｒ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｂｅｔｗｅｅｎｒｅｃｅｎｔａｎｄｈｉｓｔｏｒｉｃａｌｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｓｌｉｄｉｎｇｗｉｎｄｏｗ，ｔｉｍｅｄｅｃａｙｍｏｄｅｌｉｓｕｓｅｄｉｎａｌｇｏｒｉｔｈｍＴＤMＣS．Ｔｈｅｆｒａｍｅｏｆｍｉｎｉｍｕｍｓｕｐｐｏｒｔ-ｍａｘｉｍａｌｅｒｒｏｒｒａｔｅ-ｄｅｃａｙｆａｃｔｏｒｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏａｖｏｉｄｃｏｎｃｅｐｔｄｒｉｆｔ．Ａｎａｖｅｒａｇｅｄｅｃａｙｆａｃｔｏｒｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｂａｌ

7、ａｎｃｅｈｉｇｈＲｅｃａｌｌｗｉｔｈｈｉｇｈPｒｅｃｉｓｉｏｎ．Ｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｉｓｅｖａｌｕａｔｅｄｖｉａｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｉｓｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｓｔｅａｄｙ-ｓｔａｔｅ，ｉｔａｐｐｌｉｅｓｔｏｈｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｌｏｎｇｐａｔｔｅｒｎｓｄａｔａｓｔｒｅａｍｓ，ｉｔｉｓｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｉｚｅｓｏｆｓｌｉｄｉｎｇｗｉｎｄｏｗｓ，ａｎｄｉｔｉｓａｌｓｏｓｕｐｅｒｉｏｒｔｏｏｔｈｅｒａｎａｌｏ

8、ｇｏｕｓａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ．Keywordsｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎａｌｄａｔａｓｔｒｅａｍ；