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基于长度约束区分矩阵的属性约简算法研究[专业计算机应用.doc

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合肥工业大学 硕士学位论文 基于长度约束区分矩阵的属性约简算法研究 姓名：王浩 申请学位级别：硕士 专业：计算机应用技术 指导教师：胡学钢 20070901 知识水坝论文 基于长度约束区分矩阵的属性约简算法研究 摘要 随着信息时代的到来，人们的周围已经是一个信息世界，信息系统的数据 量正爆炸降脑龀ぁＨ绾斡行У亩耘哟蟮氖萁蟹治龊屯诰蚴堑鼻笆萃诰? 领域所要解决的主要问题。波兰华沙大学的Ｐａｗｌａｋ教授于上世纪八十年代提 出的粗糙集理论在数据挖掘领域受到了广泛重视，并有一些很好的应用。 粗糙集理论是一种新型的处理模糊和不确定信息的数学工具，在保证分类 能力不变的前提下，通过知识的约简导出概念的分类规则，其优点在于实现分 类时不需要先验信息。本文的主要工作是对粗糙集理论中的属性约简问题进行 研究，通过分析常用的属性约简算法，提出了一些改进算法。本文所做的主要 工作详细如下： （１）调研并阐述了粗糙集理论的研究现状、现存的问题和今后的发展趋势， 介绍了粗糙集基本理论。 （２）研究了基于区分矩阵的经典约简算法、基于信息熵的属性约简算法和 基于属性频度函数的属性约简算法，并对基于属性频度函数的属性约简算法进 行了改进，接着提出了基于属性桶的约简算法。 （３）提出基于长度约束区分矩阵的属性约简算法，通过实验对比以及在网 络故障报修系统中的分析应用证明该算法是有效的。 关键词：数据挖掘粗糙集决策表区分矩阵长度约束属性约简 知识水坝论文 Ｓｔｕｄｙ ＯｆＲｅｄｕｃｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ＢａｓｅｄＯｎ Ｄｉｓｃｅｒｎｉｂｉｌｉｔｙ ＭａｔｒｉｘＯｆ Ｌｅｎｇｔｈ Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｗｉｔｈｔｈｅ ｃｏｍｉｎｇ ｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｇｅ，ａ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｗｏｒｌｄｈａｓ ａｐｐｅａｒｅｄ ａｒｏｕｎｄ ｐｅｏｐｌｅ ａｎｄｔｈｅｄａｔａｏｆｉｎｆｏｒｍａｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｉｎｃｒｅａｓｅｌｉｋｅｅｘｐｌｏｄｉｎｇ．Ｈｏｗｔｏ ａｎａｌｙｓｅ ａｎｄｍｉｎｅｔｈｅｖａｓｔｄａｔａ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ ｉｓｔｈｅｍａｉｎ ｓｕｂｊｅｃｔ ｏｆｃｕｒｒｅｎｔｄａｔａ ｍｉｎｉｎｇ ｆｉｅｌｄ． Ｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎ ｐａｉｄ ｔｏｔｈｅ ｒｏｕｇｈ ｓｅｔｔｈｅｏｒｙ ｉｎｄａｔａ ｍｉｎｉｎｇ ｆｉｅｌｄ ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｐｏｓｅｄｂｙｐｒｏｆｅｓｓｏｒＰａｗｌａｋ．Ｚ．ａｎｄｓｏｍｅ ｇｏｏｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｈａｓ ａｐｐｅａｒｅｄ． Ｔｈｅ ｒｏｕｇｈ ｓｅｔ ｔｈｅｏｒｙ ｉｓａｎｅｗｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓｔｏｏｌｗｈｉｃｈｉｓｕｓｅｄｔｏ ｐｒｏｃｅｓｓｆｕｚｚｙ ａｎｄｉｎｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍ．Ｔｈｉｓｔｈｅｏｒｙ ｗｈｉｃｈ’Ｓ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｌｉｅｉｎｎｏｔ ｒｅｑｕｉｒｉｎｇ ｐｒｉｏｒ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｗｈｅｎｃａｒｒｉｅｓｏｕｔｔｈｅｃｌａｓｓｉｃｉｎｃａｔｉｏｎｉＳｔｏｄｅｒｉｖｅｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｒｕｌｅｓｏｆ ｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎｂｙｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｗｉｔｈｏｕｔ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｔｈｅｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｍａｉｎｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｉｓｔｏ ｒｅｓｅａｒｃｈｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆａｔｔｒｉｂｕｔｅｓｒｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎ ｒｏｕｇｈ ｓｅｔ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｇｉｖｅｓ ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｂｙａｎａｌｙｓｉｎｇ ｔｈｅｎｏｒｍａｌａｔｔｒｉｂｕｔｅｓｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｔｈｅｒｅ ａｒｅｔｈｅｄｅｔａｉｌｅｄｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｏｆｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎａｓｆｏｌｌｏｗｓ： （１）Ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｅｘｉｓｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｅｎｄｅｎｃｙ ｏｆ ｒｏｕｇｈ ｓｅｔ ｔｈｅｏｒｙ ｉｎｆｕｔｕｒｅｈａｓｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄａｎｄｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ｔｈｅｂａｓｉｃ ｒｏｕｇｈ ｓｅｔ ｔｈｅｏｒｙ ｉｓａｌｓｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． （２）Ｔｈｅ ｃｌａｓｓｉｃａｌｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｂａｓｅｄｏｎ