[发明专利]一种基于布尔矩阵约简的关联规则挖掘算法

权利要求书

1.一种基于布尔矩阵约简的关联规则挖掘算法，其特征在于，包括以下具体步骤：

第一步：扫描事务数据库DB，生成对应的布尔矩阵D；

第二步：根据第一步得到的布尔矩阵D，对矩阵各列按支持数升序排列，删除小于最小支持数的矩阵列，剩下的元素组合而成的集合则是频繁1-项集；

第三步：计算矩阵各行“1”的合计存于n，重新排序得到矩阵D₁；

第四步：将矩阵D₁中各列元素两两进行“与运算”求得各组合的支持数，按照最小支持数约束处理矩阵，删除支持数小于最小支持数的矩阵列，根据支持数大小重新排序得到矩阵D₂；

第五步：根据条件1和条件2不断简化矩阵，对矩阵重新排序得到D_k，即为频繁k-项集对应的矩阵；

第六步：判断频繁k-项集是否满足条件3，若不满足则返回第六步，更新k值，生成频繁(k+1)-项集。否则频繁k-项集即为最大频繁项集，算法结束；

第七步：最终频繁项集结果为各频繁k-项集的并集，即L＝L₁∪L₂∪…∪L_k。

2.根据权利要求1所述一种基于布尔矩阵约简的关联规则挖掘算法，其特征在于：第一步中，所述布尔矩阵D如下：

并且满足其中，I＝{I₁,I₂,…,I_m}是数据库DB所包含的项目的集合，行表示事务T_j，列表示项目I_i。

3.根据权利要求1所述一种基于布尔矩阵约简的关联规则挖掘算法，其特征在于：第二步中，所述排序过程如下：根据设置的最小支持度min_support和事务数|DB|求最小支持数，计算公式：minsup_count＝min_support×|DB|。利用快速排序算法将矩阵中各项目支持数升序排列，并与最小支持数进行比较，删除小于最小支持数的矩阵列，得到频繁1-项集L₁。

4.根据权利要求1所述一种基于布尔矩阵约简的关联规则挖掘算法，其特征在于：第四步中，“与运算”过程如下：

设I_i和I_j是频繁k-项集L_k的任意两个元素，计算项集I_i的支持数为：support_count(I_i)＝d_1i+d_2i+…+d_ki。项目I_i和I_j的支持数计算，即I_i和I_j按位进行“与运算”后求和：若I_i∧I_j的支持数大于最小支持数，则判定I_i和I_j是可连接的，连接产生的结果是{I₂,I₃}。

5.根据权利要求1所述一种基于布尔矩阵约简的关联规则挖掘算法，其特征在于：第五步中，约简矩阵的条件1和条件2如下：

条件1矩阵中某项I_i与其它任何项进行“逻辑与”运算后，若所得结果均是非频繁项集，那么可以直接从矩阵中删除该项所对应的列。

条件2矩阵中某行的事务数|T|＜k，则在求频繁k-项集时，可以直接删除矩阵中对应的行。

6.根据权利要求1所述一种基于布尔矩阵约简的关联规则挖掘算法，其特征在于：第六步中，算法结束的条件3如下：

条件3对于频繁k-项集的集合L_k，如果频繁项集中集合的个数|L_k|＜k+1，那么算法结束。