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数据挖掘十大算法实践

发布时间:2022-11-28 19:23:37

⑴ 大数据挖掘方法有哪些

方法1.Analytic Visualizations(可视化分析)


无论是日志数据分析专家还是普通用户,数据可视化都是数据分析工具的最基本要求。可视化可以直观地显示数据,让数据自己说话,让听众看到结果。


方法2.Data Mining Algorithms(数据挖掘算法)


如果说可视化用于人们观看,那么数据挖掘就是给机器看的。集群、分割、孤立点分析和其他算法使我们能够深入挖掘数据并挖掘价值。这些算法不仅要处理大量数据,还必须尽量缩减处理大数据的速度。


方法3.Predictive Analytic Capabilities(预测分析能力)


数据挖掘使分析师可以更好地理解数据,而预测分析则使分析师可以根据可视化分析和数据挖掘的结果做出一些预测性判断。


方法4.semantic engine(语义引擎)


由于非结构化数据的多样性给数据分析带来了新挑战,因此需要一系列工具来解析,提取和分析数据。需要将语义引擎设计成从“文档”中智能地提取信息。


方法5.Data Quality and Master Data Management(数据质量和主数据管理)


数据质量和数据管理是一些管理方面的最佳实践。通过标准化流程和工具处理数据可确保获得预定义的高质量分析结果。


关于大数据挖掘方法有哪些,青藤小编就和您分享到这里了。如果您对大数据工程有浓厚的兴趣,希望这篇文章可以为您提供帮助。如果您还想了解更多关于数据分析师、大数据工程师的技巧及素材等内容,可以点击本站的其他文章进行学习。

⑵ 大数据挖掘的算法有哪些

大数据挖掘的算法:
1.朴素贝叶斯,超级简单,就像做一些数数的工作。如果条件独立假设成立的话,NB将比鉴别模型收敛的更快,所以你只需要少量的训练数据。即使条件独立假设不成立,NB在实际中仍然表现出惊人的好。
2. Logistic回归,LR有很多方法来对模型正则化。比起NB的条件独立性假设,LR不需要考虑样本是否是相关的。与决策树与支持向量机不同,NB有很好的概率解释,且很容易利用新的训练数据来更新模型。如果你想要一些概率信息或者希望将来有更多数据时能方便的更新改进模型,LR是值得使用的。
3.决策树,DT容易理解与解释。DT是非参数的,所以你不需要担心野点(或离群点)和数据是否线性可分的问题,DT的主要缺点是容易过拟合,这也正是随机森林等集成学习算法被提出来的原因。
4.支持向量机,很高的分类正确率,对过拟合有很好的理论保证,选取合适的核函数,面对特征线性不可分的问题也可以表现得很好。SVM在维数通常很高的文本分类中非常的流行。

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⑶ 数据挖掘常用算法有哪些

1、 朴素贝叶斯


朴素贝叶斯(NB)属于生成式模型(即需要计算特征与类的联合概率分布),计算过程非常简单,只是做了一堆计数。NB有一个条件独立性假设,即在类已知的条件下,各个特征之间的分布是独立的。这样朴素贝叶斯分类器的收敛速度将快于判别模型,如逻辑回归,所以只需要较少的训练数据即可。即使NB条件独立假设不成立,NB分类器在实践中仍然表现的很出色。它的主要缺点是它不能学习特征间的相互作用,用mRMR中的R来讲,就是特征冗余。


2、逻辑回归(logistic regression)


逻辑回归是一个分类方法,属于判别式模型,有很多正则化模型的方法(L0,L1,L2),而且不必像在用朴素贝叶斯那样担心特征是否相关。与决策树与SVM相比,还会得到一个不错的概率解释,甚至可以轻松地利用新数据来更新模型(使用在线梯度下降算法online gradient descent)。如果需要一个概率架构(比如,简单地调节分类阈值,指明不确定性,或者是要获得置信区间),或者希望以后将更多的训练数据快速整合到模型中去,那么可以使用它。


3、 线性回归


线性回归是用于回归的,而不像Logistic回归是用于分类,其基本思想是用梯度下降法对最小二乘法形式的误差函数进行优化。


4、最近邻算法——KNN


KNN即最近邻算法,其主要过程为:计算训练样本和测试样本中每个样本点的距离(常见的距离度量有欧式距离,马氏距离等);对上面所有的距离值进行排序;选前k个最小距离的样本;根据这k个样本的标签进行投票,得到最后的分类类别;如何选择一个最佳的K值,这取决于数据。


5、决策树


决策树中很重要的一点就是选择一个属性进行分枝,因此要注意一下信息增益的计算公式,并深入理解它。


6、SVM支持向量机


高准确率,为避免过拟合提供了很好的理论保证,而且就算数据在原特征空间线性不可分,只要给个合适的核函数,它就能运行得很好。在动辄超高维的文本分类问题中特别受欢迎。可惜内存消耗大,难以解释,运行和调参也有些烦人,而随机森林却刚好避开了这些缺点,比较实用。

⑷ 数据挖掘算法有哪些

统计和可视化要想建立一个好的预言模型,你必须了解自己的数据。最基本的方法是计算各种统计变量(平均值、方差等)和察看数据的分布情况。你也可以用数据透视表察看多维数据。数据的种类可分为连续的,有一个用数字表示的值(比如销售量)或离散的,分成一个个的类别(如红、绿、蓝)。离散数据可以进一步分为可排序的,数据间可以比较大小(如,高、中、低)和标称的,不可排序(如邮政编码)。图形和可视化工具在数据准备阶段尤其重要,它能让你快速直观的分析数据,而不是给你枯燥乏味的文本和数字。它不仅让你看到整个森林,还允许你拉近每一棵树来察看细节。在图形模式下人们很容易找到数据中可能存在的模式、关系、异常等,直接看数字则很难。可视化工具的问题是模型可能有很多维或变量,但是我们只能在2维的屏幕或纸上展示它。比如,我们可能要看的是信用风险与年龄、性别、婚姻状况、参加工作时间的关系。因此,可视化工具必须用比较巧妙的方法在两维空间内展示n维空间的数据。虽然目前有了一些这样的工具,但它们都要用户“训练”过他们的眼睛后才能理解图中画的到底是什么东西。对于眼睛有色盲或空间感不强的人,在使用这些工具时可能会遇到困难。聚集(分群)聚集是把整个数据库分成不同的群组。它的目的是要群与群之间差别很明显,而同一个群之间的数据尽量相似。与分类不同(见后面的预测型数据挖掘),在开始聚集之前你不知道要把数据分成几组,也不知道怎么分(依照哪几个变量)。因此在聚集之后要有一个对业务很熟悉的人来解释这样分群的意义。很多情况下一次聚集你得到的分群对你的业务来说可能并不好,这时你需要删除或增加变量以影响分群的方式,经过几次反复之后才能最终得到一个理想的结果。神经元网络和K-均值是比较常用的聚集算法。不要把聚集与分类混淆起来。在分类之前,你已经知道要把数据分成哪几类,每个类的性质是什么,聚集则恰恰相反。关联分析关联分析是寻找数据库中值的相关性。两种常用的技术是关联规则和序列模式。关联规则是寻找在同一个事件中出现的不同项的相关性,比如在一次购买活动中所买不同商品的相关性。序列模式与此类似,他寻找的是事件之间时间上的相关性,如对股票涨跌的分析。关联规则可记为A==>B,A称为前提和左部(LHS),B称为后续或右部(RHS)。如关联规则“买锤子的人也会买钉子”,左部是“买锤子”,右部是“买钉子”。要计算包含某个特定项或几个项的事务在数据库中出现的概率只要在数据库中直接统计即可。某一特定关联(“锤子和钉子”)在数据库中出现的频率称为支持度。比如在总共1000个事务中有15个事务同时包含了“锤子和钉子”,则此关联的支持度为1.5%。非常低的支持度(比如1百万个事务中只有一个)可能意味着此关联不是很重要,或出现了错误数据(如,“男性和怀孕”)。要找到有意义的规则,我们还要考察规则中项及其组合出现的相对频率。当已有A时,B发生的概率是多少?也即概率论中的条件概率。回到我们的例子,也就是问“当一个人已经买了锤子,那他有多大的可能也会买钉子?”这个条件概率在数据挖掘中也称为可信度,计算方法是求百分比:(A与B同时出现的频率)/(A出现的频率)。让我们用一个例子更详细的解释这些概念: 总交易笔数(事务数):1,000包含“锤子”:50包含“钉子”:80包含“钳子”:20包含“锤子”和“钉子”:15包含“钳子”和“钉子”:10包含“锤子”和“钳子”:10包含“锤子”、“钳子”和“钉子”:5 则可以计算出: “锤子和钉子”的支持度=1.5%(15/1,000)“锤子、钉子和钳子”的支持度=0.5%(5/1,000)“锤子==>钉子”的可信度=30%(15/50)“钉子==>锤子”的可信度=19%(15/80)“锤子和钉子==>钳子”的可信度=33%(5/15)“钳子==>锤子和钉子”的可信度=25%(5/20)

⑸ 数据挖掘算法有哪些

以下主要是常见的10种数据挖掘的算法,数据挖掘分为:分类(Logistic回归模型、神经网络、支持向量机等)、关联分析、聚类分析、孤立点分析。每一大类下都有好几种算法,这个具体可以参考数据挖掘概论这本书(英文最新版)

⑹ 常用的数据挖掘算法有哪几类

常用的数据挖掘算法分为以下几类:神经网络,遗传算法,回归算法,聚类分析算法,贝耶斯算法。

目前已经进入大数据的时代,所以数据挖掘和大数据分析的就业前景非常好,学好大数据分析和数据挖掘可以在各个领域中发挥自己的价值;同时,大数据分析并不是一蹴而就的事情,而是需要你日积月累的数据处理经验,不是会被轻易替代的。一家公司的各项工作,基本上都都用数据体现出来,一位高级的数据分析师职位通常是数据职能架构中领航者,拥有较高的分析和思辨能力,对于业务的理解到位,并且深度知晓公司的管理和商业行为,他可以负责一个子产品或模块级别的项目,带领团队来全面解决问题,把控手下数据分析师的工作质量。

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⑺ 数据挖掘十大经典算法及各自优势

数据挖掘十大经典算法及各自优势

不仅仅是选中的十大算法,其实参加评选的18种算法,实际上随便拿出一种来都可以称得上是经典算法,它们在数据挖掘领域都产生了极为深远的影响。
1. C4.5
C4.5算法是机器学习算法中的一种分类决策树算法,其核心算法是ID3算法. C4.5算法继承了ID3算法的优点,并在以下几方面对ID3算法进行了改进:
1) 用信息增益率来选择属性,克服了用信息增益选择属性时偏向选择取值多的属性的不足;2) 在树构造过程中进行剪枝;3) 能够完成对连续属性的离散化处理;4) 能够对不完整数据进行处理。
C4.5算法有如下优点:产生的分类规则易于理解,准确率较高。其缺点是:在构造树的过程中,需要对数据集进行多次的顺序扫描和排序,因而导致算法的低效。
2. The k-means algorithm 即K-Means算法
k-means algorithm算法是一个聚类算法,把n的对象根据他们的属性分为k个分割,k < n。它与处理混合正态分布的最大期望算法很相似,因为他们都试图找到数据中自然聚类的中心。它假设对象属性来自于空间向量,并且目标是使各个群组内部的均 方误差总和最小。
3. Support vector machines
支持向量机,英文为Support Vector Machine,简称SV机(论文中一般简称SVM)。它是一种监督式学习的方法,它广泛的应用于统计分类以及回归分析中。支持向量机将向量映射到一个更 高维的空间里,在这个空间里建立有一个最大间隔超平面。在分开数据的超平面的两边建有两个互相平行的超平面。分隔超平面使两个平行超平面的距离最大化。假 定平行超平面间的距离或差距越大,分类器的总误差越小。一个极好的指南是C.J.C Burges的《模式识别支持向量机指南》。van der Walt 和 Barnard 将支持向量机和其他分类器进行了比较。
4. The Apriori algorithm
Apriori算法是一种最有影响的挖掘布尔关联规则频繁项集的算法。其核心是基于两阶段频集思想的递推算法。该关联规则在分类上属于单维、单层、布尔关联规则。在这里,所有支持度大于最小支持度的项集称为频繁项集,简称频集。
5. 最大期望(EM)算法
在统计计算中,最大期望(EM,Expectation–Maximization)算法是在概率(probabilistic)模型中寻找参数最大似然 估计的算法,其中概率模型依赖于无法观测的隐藏变量(Latent Variabl)。最大期望经常用在机器学习和计算机视觉的数据集聚(Data Clustering)领域。
6. PageRank
PageRank是Google算法的重要内容。2001年9月被授予美国专利,专利人是Google创始人之一拉里·佩奇(Larry Page)。因此,PageRank里的page不是指网页,而是指佩奇,即这个等级方法是以佩奇来命名的。
PageRank根据网站的外部链接和内部链接的数量和质量俩衡量网站的价值。PageRank背后的概念是,每个到页面的链接都是对该页面的一次投票, 被链接的越多,就意味着被其他网站投票越多。这个就是所谓的“链接流行度”——衡量多少人愿意将他们的网站和你的网站挂钩。PageRank这个概念引自 学术中一篇论文的被引述的频度——即被别人引述的次数越多,一般判断这篇论文的权威性就越高。
7. AdaBoost
Adaboost是一种迭代算法,其核心思想是针对同一个训练集训练不同的分类器(弱分类器),然后把这些弱分类器集合起来,构成一个更强的最终分类器 (强分类器)。其算法本身是通过改变数据分布来实现的,它根据每次训练集之中每个样本的分类是否正确,以及上次的总体分类的准确率,来确定每个样本的权 值。将修改过权值的新数据集送给下层分类器进行训练,最后将每次训练得到的分类器最后融合起来,作为最后的决策分类器。
8. kNN: k-nearest neighbor classification
K最近邻(k-Nearest Neighbor,KNN)分类算法,是一个理论上比较成熟的方法,也是最简单的机器学习算法之一。该方法的思路是:如果一个样本在特征空间中的k个最相似(即特征空间中最邻近)的样本中的大多数属于某一个类别,则该样本也属于这个类别。
9. Naive Bayes
在众多的分类模型中,应用最为广泛的两种分类模型是决策树模型(Decision Tree Model)和朴素贝叶斯模型(Naive Bayesian Model,NBC)。 朴素贝叶斯模型发源于古典数学理论,有着坚实的数学基础,以 及稳定的分类效率。同时,NBC模型所需估计的参数很少,对缺失数据不太敏感,算法也比较简单。理论上,NBC模型与其他分类方法相比具有最小的误差率。 但是实际上并非总是如此,这是因为NBC模型假设属性之间相互独立,这个假设在实际应用中往往是不成立的,这给NBC模型的正确分类带来了一定影响。在属 性个数比较多或者属性之间相关性较大时,NBC模型的分类效率比不上决策树模型。而在属性相关性较小时,NBC模型的性能最为良好。10. CART: 分类与回归树
CART, Classification and Regression Trees。 在分类树下面有两个关键的思想。第一个是关于递归地划分自变量空间的想法;第二个想法是用验证数据进行剪枝。

以上是小编为大家分享的关于数据挖掘十大经典算法及各自优势的相关内容,更多信息可以关注环球青藤分享更多干货

⑻ 数据挖掘十大经典算法(1)——朴素贝叶斯(Naive Bayes)

在此推出一个算法系列的科普文章。我们大家在平时埋头工程类工作之余,也可以抽身对一些常见算法进行了解,这不仅可以帮助我们拓宽思路,从另一个维度加深对计算机技术领域的理解,做到触类旁通,同时也可以让我们搞清楚一些既熟悉又陌生的领域——比如数据挖掘、大数据、机器学习——的基本原理,揭开它们的神秘面纱,了解到其实很多看似高深的领域,其实背后依据的基础和原理也并不复杂。而且,掌握各类算法的特点、优劣和适用场景,是真正从事数据挖掘工作的重中之重。只有熟悉算法,才可能对纷繁复杂的现实问题合理建模,达到最佳预期效果。

本系列文章的目的是力求用最干练而生动的讲述方式,为大家讲解由国际权威的学术组织the IEEE International Conference on Data Mining (ICDM) 于2006年12月评选出的数据挖掘领域的十大经典算法。它们包括:

本文作为本系列的第一篇,在介绍具体算法之前,先简单为大家铺垫几个数据挖掘领域的常见概念:

在数据挖掘领域,按照算法本身的行为模式和使用目的,主要可以分为分类(classification),聚类(clustering)和回归(regression)几种,其中:

打几个不恰当的比方

另外,还有一个经常有人问起的问题,就是 数据挖掘 机器学习 这两个概念的区别,这里一句话阐明我自己的认识:机器学习是基础,数据挖掘是应用。机器学习研制出各种各样的算法,数据挖掘根据应用场景把这些算法合理运用起来,目的是达到最好的挖掘效果。

当然,以上的简单总结一定不够准确和严谨,更多的是为了方便大家理解打的比方。如果大家有更精当的理解,欢迎补充和交流。

好了,铺垫了这么多,现在终于进入正题!
作为本系列入门的第一篇,先为大家介绍一个容易理解又很有趣的算法—— 朴素贝叶斯

先站好队,朴素贝叶斯是一个典型的 有监督的分类算法

光从名字也可以想到,要想了解朴素贝叶斯,先要从 贝叶斯定理 说起。
贝叶斯定理是我们高中时代学过的一条概率学基础定理,它描述了条件概率的计算方式。不要怕已经把这些知识还给了体育老师,相信你一看公式就能想起来。

P(A|B)表示事件B已经发生的前提下,事件A发生的概率,叫做事件B发生下事件A的条件概率。其基本求解公式为:

其中,P(AB)表示A和B同时发生的概率,P(B)标识B事件本身的概率。

贝叶斯定理之所以有用,是因为我们在生活中经常遇到这种情况:我们可以很容易直接得出P(A|B),P(B|A)则很难直接得出,但我们更关心P(B|A)。

而贝叶斯定理就为我们打通从P(A|B)获得P(B|A)的道路。
下面不加证明地直接给出贝叶斯定理:

有了贝叶斯定理这个基础,下面来看看朴素贝叶斯算法的基本思路。

你看,其思想就是这么的朴素。那么,属于每个分类的概率该怎么计算呢?下面我们先祭出形式化语言!

那么现在的关键就是如何计算第3步中的各个条件概率。我们可以这么做:

因为分母对于所有类别为常数,因为我们只要将分子最大化皆可。又因为各特征属性是条件独立的,所以有:

如果你也跟我一样,对形式化语言有严重生理反应,不要怕,直接跳过前面这一坨,我们通过一个鲜活的例子,用人类的语言再解释一遍这个过程。

某个医院早上收了六个门诊病人,如下表。

现在又来了第七个病人,是一个打喷嚏的建筑工人。请问他最有可能患有何种疾病?

本质上,这就是一个典型的分类问题, 症状 职业 是特征属性, 疾病种类 是目标类别

根据 贝叶斯定理

可得

假定"打喷嚏"和"建筑工人"这两个特征是独立的,因此,上面的等式就变成了

这是可以计算的。

因此,这个打喷嚏的建筑工人,有66%的概率是得了感冒。同理,可以计算这个病人患上过敏或脑震荡的概率。比较这几个概率,就可以知道他最可能得什么病。

接下来,我们再举一个朴素贝叶斯算法在实际中经常被使用的场景的例子—— 文本分类器 ,通常会用来识别垃圾邮件。
首先,我们可以把一封邮件的内容抽象为由若干关键词组成的集合,这样是否包含每种关键词就成了一封邮件的特征值,而目标类别就是 属于垃圾邮件 不属于垃圾邮件

假设每个关键词在一封邮件里出现与否的概率相互之间是独立的,那么只要我们有若干已经标记为垃圾邮件和非垃圾邮件的样本作为训练集,那么就可以得出,在全部垃圾邮件(记为Trash)出现某个关键词Wi的概率,即 P(Wi|Trash)

而我们最重要回答的问题是,给定一封邮件内容M,它属于垃圾邮件的概率是多大,即 P(Trash|M)

根据贝叶斯定理,有

我们先来看分子:
P(M|Trash) 可以理解为在垃圾邮件这个范畴中遇见邮件M的概率,而一封邮件M是由若干单词Wi独立汇聚组成的,只要我们所掌握的单词样本足够多,因此就可以得到

这些值我们之前已经可以得到了。

再来看分子里的另一部分 P(Trash) ,这个值也就是垃圾邮件的总体概率,这个值显然很容易得到,用训练集中垃圾邮件数除以总数即可。

而对于分母来说,我们虽然也可以去计算它,但实际上已经没有必要了,因为我们要比较的 P(Trash|M) 和 P(non-Trash|M) 的分母都是一样的,因此只需要比较分子大小即可。

这样一来,我们就可以通过简单的计算,比较邮件M属于垃圾还是非垃圾二者谁的概率更大了。

朴素贝叶斯的英文叫做 Naive Bayes ,直译过来其实是 天真的贝叶斯 ,那么他到底天真在哪了呢?

这主要是因为朴素贝叶斯的基本假设是所有特征值之间都是相互独立的,这才使得概率直接相乘这种简单计算方式得以实现。然而在现实生活中,各个特征值之间往往存在一些关联,比如上面的例子,一篇文章中不同单词之间一定是有关联的,比如有些词总是容易同时出现。

因此,在经典朴素贝叶斯的基础上,还有更为灵活的建模方式—— 贝叶斯网络(Bayesian Belief Networks, BBN) ,可以单独指定特征值之间的是否独立。这里就不展开了,有兴趣的同学们可以做进一步了解。

最后我们来对这个经典算法做个点评:

优点:

缺点:

好了,对于 朴素贝叶斯 的介绍就到这里,不知道各位看完之后是否会对数据挖掘这个领域产生了一点兴趣了呢?

⑼ 数据挖掘十大经典算法之EM

EM(Expectation-Maximum)算法也称期望最大化算法,它是最常见的隐变量估计方法,在机器学习中有极为广泛的用途,例如常被用来学习高斯混合模型(Gaussian mixture model,简称GMM)的参数;隐式马尔科夫算法(HMM)、LDA主题模型的变分推断等等。

EM算法是一种迭代优化策略,由于它的计算方法中每一次迭代都分两步,其中一个为期望步(E步),另一个为极大步(M步),一轮轮迭代更新隐含数据和模型分布参数,直到收敛,即得到我们需要的模型参数。

1. EM算法推导过程

补充知识:Jensen不等式:

如果f是凸函数,函数的期望 大于等于 期望的函数。当且仅当下式中X是常量时,该式取等号。(应用于凹函数时,不等号方向相反)

2. EM算法流程

3. EM算法的其他问题

上面介绍的传统EM算法对初始值敏感,聚类结果随不同的初始值而波动较大。总的来说,EM算法收敛的优劣很大程度上取决于其初始参数。

EM算法可以保证收敛到一个稳定点,即EM算法是一定收敛的。

EM算法可以保证收敛到一个稳定点,但是却不能保证收敛到全局的极大值点,因此它是局部最优的算法,当然,如果我们的优化目标是凸的,则EM算法可以保证收敛到全局最大值,这点和梯度下降法这样的迭代算法相同。

EM算法的简单实例: https://zhuanlan.hu.com/p/40991784

参考:

https://zhuanlan.hu.com/p/40991784

https://blog.csdn.net/u011067360/article/details/24368085

⑽ 大数据挖掘方法有哪些

数据挖掘是指人们从事先不知道的大量不完整、杂乱、模糊和随机数据中提取潜在隐藏的有用信息和知识的过程。下面说下我们在挖掘大数据的时候,都会用到的几种方法:
方法1.(可视化分析)无论是日志数据分析专家还是普通用户,数据可视化都是数据分析工具的最基本要求。可视化可以直观地显示数据,让数据自己说话,让听众看到结果。
方法2.(数据挖掘算法)如果说可视化用于人们观看,那么数据挖掘就是给机器看的。集群、分割、孤立点分析和其他算法使我们能够深入挖掘数据并挖掘价值。这些算法不仅要处理大量数据,还必须尽量缩减处理大数据的速度。
方法3.(预测分析能力)数据挖掘使分析师可以更好地理解数据,而预测分析则使分析师可以根据可视化分析和数据挖掘的结果做出一些预测性判断。
方法4.(语义引擎)由于非结构化数据的多样性给数据分析带来了新挑战,因此需要一系列工具来解析,提取和分析数据。需要将语义引擎设计成从“文档”中智能地提取信息。
方法5.(数据质量和主数据管理)数据质量和数据管理是一些管理方面的最佳实践。通过标准化流程和工具处理数据可确保获得预定义的高质量分析结果。

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