時(shí)序空間關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘及其應(yīng)用研究

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1、萬方數(shù)據(jù)2008年10月第6卷第5期地理空間信息GEOSPATIALINFORMA7FIONOct．，2008Vol-6．NO．5時(shí)序空問關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘及其應(yīng)用研究沙宗堯(武漢大學(xué)國(guó)際軟件學(xué)院，湖北武漢430070)摘要：空間關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘是空間數(shù)據(jù)挖掘的重要內(nèi)容，文中給出了時(shí)序空間關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘的相關(guān)概念、原理及實(shí)現(xiàn)(算法)．研究了時(shí)序空間關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘數(shù)據(jù)集的構(gòu)造方法，提出通過空間實(shí)體關(guān)聯(lián)關(guān)系和時(shí)間項(xiàng)轉(zhuǎn)置方法將處于不同時(shí)刻的、相互獨(dú)立的空間數(shù)據(jù)集進(jìn)行重構(gòu)，生成隱含了時(shí)序空間關(guān)聯(lián)特征的挖掘數(shù)據(jù)集，進(jìn)而可應(yīng)用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法獲取時(shí)序空間關(guān)聯(lián)知識(shí)，初步進(jìn)行了時(shí)序空間關(guān)聯(lián)規(guī)

2、則挖掘的應(yīng)用研究。關(guān)鍵詞：空間數(shù)據(jù)挖掘：空間關(guān)聯(lián)規(guī)則；時(shí)序關(guān)聯(lián)；算法中圖分類號(hào)：P208文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號(hào)：1672-4623(2008)05—0018一04Time--serialSpatialAssociationDataMiningandItsApplicationsSHAZongyao(InternationalSoftwareSchool，WuhanUniversity，Wuhan430079，China)Abstract：Spatialassociationdataminingisanimportantareaofspatialdataminin

3、g．Thispaperpresentedthebasicconcepts，principleandalgorithmoftime-serialspatialassociationdatamining．Byapplyingassociationrelationshipbetweenspatialentitiesanditem—timetransmitting，thedependentdatasetsatdifferencetimescouldbeintegratedintoanewdataset(N—dataset)whichcontainedthesequent

4、ialinformationoftheoriginaldatasets．Availableas—sociationruleminingalgorithmscouldbeeasilyappliedtotheN-datasettoextracttime-serialspatialassociationrules．Keywords：spatialdatamining；spatialassociationrule；timeserialassociation；algorithm信息社會(huì)的顯著特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量呈指數(shù)增加，傳統(tǒng)的基于數(shù)據(jù)查詢、簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用不能充分發(fā)掘這些數(shù)據(jù)

5、的內(nèi)在價(jià)值。面對(duì)海量的數(shù)據(jù)資源，如何從中發(fā)現(xiàn)潛在的有用模式或知識(shí)，成為數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用的重要領(lǐng)域——從數(shù)據(jù)庫中發(fā)現(xiàn)知識(shí)(KnowledgeDiscoveryfromDatabases，KDD)或數(shù)據(jù)挖掘(DataMining)?“。隨著空間信息技術(shù)特別是空間數(shù)據(jù)獲取技術(shù)的飛速發(fā)展，空間數(shù)據(jù)庫已成為很多應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，通過空間數(shù)據(jù)挖掘或知識(shí)發(fā)現(xiàn)，可以從空間數(shù)據(jù)庫中獲取普遍的幾何知識(shí)、空間分布規(guī)律、空間關(guān)聯(lián)規(guī)則、空間聚類規(guī)則、空間演變規(guī)則，為充分利用空間數(shù)據(jù)資源提供有力武器D】【鍆。在數(shù)據(jù)挖掘中，關(guān)聯(lián)規(guī)則是最早被人們所注意并引入商業(yè)應(yīng)用的研究領(lǐng)域之一，關(guān)聯(lián)規(guī)則反

6、映了數(shù)據(jù)庫中不同數(shù)據(jù)項(xiàng)間的關(guān)聯(lián)性，通過挖掘關(guān)聯(lián)規(guī)則，可以分析和理解數(shù)據(jù)庫中不同數(shù)據(jù)項(xiàng)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。空間關(guān)聯(lián)規(guī)則反映了空間實(shí)體間的關(guān)聯(lián)性(如方位關(guān)聯(lián)、鄰接關(guān)聯(lián)、拓?fù)潢P(guān)聯(lián)、距離關(guān)聯(lián)、共生關(guān)聯(lián)、包含關(guān)聯(lián)等)，空間關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘是空間知識(shí)發(fā)現(xiàn)的一個(gè)重要內(nèi)容，當(dāng)空間數(shù)據(jù)庫為時(shí)空數(shù)據(jù)庫時(shí)，還可以把空間關(guān)聯(lián)規(guī)則與時(shí)間維聯(lián)系起來，挖掘帶有時(shí)間約束條件的時(shí)序空間關(guān)聯(lián)規(guī)則”1161。盡管目前在關(guān)聯(lián)規(guī)則、時(shí)序關(guān)聯(lián)規(guī)則的挖掘方面的研究已經(jīng)較為深入，但對(duì)空間關(guān)聯(lián)規(guī)則特別是當(dāng)考慮到時(shí)序特征的空間關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘的研究卻較少，本文針對(duì)時(shí)序空間關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘，給出相關(guān)原理、算法實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用。1概念、原理

7、與算法1．1關(guān)聯(lián)規(guī)則與空間關(guān)聯(lián)規(guī)則關(guān)聯(lián)規(guī)則可以用以下數(shù)學(xué)模型加以描述：令I(lǐng)={屯f2，?，厶}是字母集，稱為數(shù)據(jù)項(xiàng)，D。{D1，D2,?，Dn)是全體事務(wù)的集合。事務(wù)T是I的一個(gè)子集，即TCI，每個(gè)事務(wù)由唯一的標(biāo)志TID標(biāo)識(shí)。對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)集XcI，稱T包含X當(dāng)且僅當(dāng)X_T，關(guān)聯(lián)規(guī)則具有如下形式：X_>Y，這里X_CI，Y_cI，且XnY=少，X稱為規(guī)則的條件，Y稱為規(guī)則的結(jié)果。規(guī)則x=>Y對(duì)集合D的置收稿日期：2008—03—25項(xiàng)目來源：教育部地理信息系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放資金資助項(xiàng)目(WD200610)。萬方數(shù)據(jù)第6卷第5期沙宗堯：時(shí)序空間關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘及其應(yīng)用研究·

8、19·信度定義為D中c％