Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ЭКЗАМЕНОВ В АСПИРАНТУРУ ПО ПРОФИЛЮ ОБУЧЕНИЯ «ИСКУССВТЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ И МАШИННОЕ ОБУЧЕНИЕ».docx
Скачиваний:
45
Добавлен:
04.09.2023
Размер:
6.41 Mб
Скачать
  1. Ассоциативный анализ и задача о "покупательской корзине". Алгоритмы аprior и fp-Growth.

Ассоциативный анализ и задача о "покупательской корзине".

Ассоциативный анализ – это метод анализа данных, который позволяет исследовать связи между различными элементами или событиями. Он основан на концепции ассоциативных правил, которые определяют частоту появления одних элементов вместе с другими.

Задача "покупательской корзины" является одной из наиболее распространенных задач ассоциативного анализа. Она заключается в исследовании покупок клиентов в магазине для выявления ассоциаций между товарами.

Процесс анализа покупательской корзины обычно включает следующие шаги:

  1. Подготовка данных. Сначала необходимо собрать данные о покупках клиентов, включая информацию о товарах, которые они купили. Данные могут быть представлены в виде таблицы, где каждая строка соответствует отдельной покупке, а столбцы содержат информацию о товарах.

  2. Поиск частых наборов товаров. Затем проводится поиск частых наборов товаров, то есть комбинаций товаров, которые часто покупаются вместе. Для этого используется алгоритм под названием Apriori или FP-Growth. Частые наборы товаров могут быть представлены в виде ассоциативных правил.

  3. Выявление ассоциативных правил. После нахождения частых наборов товаров можно выявить ассоциативные правила, которые показывают связь между товарами. Ассоциативное правило обычно имеет вид "Если покупают товар A, то часто покупают товар B". Ассоциативные правила могут быть оценены по метрикам, таким как поддержка (частота появления правила в данных) и достоверность (вероятность, что правило соблюдается).

  4. Интерпретация результатов. Последний шаг заключается в интерпретации результатов анализа. Найденные ассоциативные правила могут быть использованы для различных целей, таких как рекомендации покупателям, оптимизация размещения товаров на полках или планирование акций и скидок.

Алгоритм Aprior и алгоритм FP-Growth являются двумя основными алгоритмами, используемыми в ассоциативном анализе для поиска частых наборов товаров.

Алгоритм Aprior:

  1. Алгоритм начинает с поиска всех одноэлементных наборов товаров, которые часто встречаются в данных.

  2. Затем происходит поиск двухэлементных наборов, состоящих из комбинаций одноэлементных наборов, найденных на предыдущем шаге.

  3. Процесс продолжается, пока не будут найдены все частые наборы товаров заданной минимальной поддержки.

  4. После этого генерируются ассоциативные правила на основе найденных частых наборов товаров.

Алгоритм Aprior имеет некоторые ограничения, такие как высокая вычислительная сложность из-за большого количества комбинаций, которые нужно проверить. Однако, он все равно широко используется в практике из-за своей простоты и понятности.

Алгоритм FP-Growth:

  1. Алгоритм строит структуру данных, называемую FP-деревом (Frequent Pattern tree), которая представляет все частые наборы товаров в данных.

  2. Затем происходит построение условного FP-дерева для каждого товара, чтобы найти все его частые наборы товаров.

  3. Процесс повторяется рекурсивно, пока не будут найдены все частые наборы товаров заданной минимальной поддержки.

  4. После этого генерируются ассоциативные правила на основе найденных частых наборов товаров.

Алгоритм FP-Growth имеет преимущество перед алгоритмом Apriori в том, что он требует меньше вычислительных ресурсов и времени, так как не требует генерации всех возможных комбинаций наборов товаров. Он основан на принципе конденсации (преобразовании данных в компактную форму), что делает его более эффективным для больших наборов данных.

Оба алгоритма могут быть расширены для работы с различными типами данных, такими как числа или текстовые данные. Например, можно использовать методы кодирования, такие как one-hot encoding или TF-IDF, для преобразования текстовых данных в числовой формат перед применением алгоритмов.