一種保護(hù)原交易數(shù)據(jù)集關(guān)聯(lián)規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種數(shù)據(jù)挖掘方法及系統(tǒng)，特別是設(shè)及一種 保護(hù)原交易數(shù)據(jù)集關(guān)聯(lián)規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 數(shù)據(jù)挖掘是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機(jī)的實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)中，提取 隱含在其中的、人們事先不知道的、但有時潛在的信息和知識的過程。從商業(yè)角度定義，數(shù) 據(jù)挖掘是一種商業(yè)信息處理技術(shù)，對商業(yè)數(shù)據(jù)庫中的大量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取、轉(zhuǎn)換、分析和 其他模型化處理，從中提取輔助商業(yè)決策的關(guān)鍵性數(shù)據(jù)。
[0003] 而商業(yè)公司在將數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)分析公司挖掘數(shù)據(jù)時，隨之會產(chǎn)生的就是隱私數(shù) 據(jù)或者信息的泄露問題。
[0004] 原始數(shù)據(jù)隱私保護(hù)最初由R.AGrawal提出，其主要思想是通過預(yù)定義的變換來 改變原始數(shù)據(jù)集，并將變換后的數(shù)據(jù)提供給挖掘者進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘。運(yùn)種思想為隱私保護(hù)數(shù) 據(jù)挖掘沿用，Rizvi曾提出在每筆交易中刪除一些既有的項(xiàng)目，并加入一些原本未出現(xiàn)在該 交易中的項(xiàng)目的方法，運(yùn)樣不能確定真正的頻繁項(xiàng)目集在變換后的數(shù)據(jù)集中的支持度的下 界，因此較難直接運(yùn)用現(xiàn)有計(jì)算工具來完成。
[0005]另外在每筆交易中加入干擾項(xiàng)目，運(yùn)樣將無法區(qū)分哪些項(xiàng)目原本就在該筆交易 中，哪些項(xiàng)目是后來加入的干擾項(xiàng)目，原始數(shù)據(jù)因此受到一定的保護(hù)，但是原本的交易中的 規(guī)則仍然在數(shù)據(jù)中，因此信息的保密程度不夠。
[0006] 因此，如何提供一種保護(hù)原交易數(shù)據(jù)集關(guān)聯(lián)規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘方法及系統(tǒng)，W解決 現(xiàn)有技術(shù)中隱私數(shù)據(jù)或信息容易泄露，信息保密程度不高等帶來商業(yè)損失和嚴(yán)重負(fù)面影響 等種種缺陷，實(shí)已成為本領(lǐng)域從業(yè)者亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 鑒于W上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種保護(hù)原交易數(shù)據(jù)集關(guān) 聯(lián)規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘方法及系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中隱私數(shù)據(jù)或信息容易泄露，信息保密 程度不高等帶來商業(yè)損失和嚴(yán)重負(fù)面影響的問題。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明一方面提供一種保護(hù)原交易數(shù)據(jù)集關(guān)聯(lián) 規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘方法，所述保護(hù)原數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘方法包括W下步驟：步驟一，根 據(jù)預(yù)制加入干擾策略將所述原交易數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)換為授權(quán)數(shù)據(jù)集；步驟二，推導(dǎo)所述原交易數(shù) 據(jù)集中各項(xiàng)目集在原交易數(shù)據(jù)集的支持度；步驟=，根據(jù)支持度挖掘出所述授權(quán)數(shù)據(jù)集中 的頻繁項(xiàng)目集W挖掘所述原交易數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)規(guī)則。
[0009] 可選地，設(shè)交易項(xiàng)目集合I是由交易項(xiàng)ik構(gòu)成的集合，I=U1，iz，is,…，U，k大 于等于1，小于等于m;設(shè)原交易數(shù)據(jù)集為D是由n筆交易化構(gòu)成的集合，D=化1，〇2, … ，D。}中包括n個交易項(xiàng)目，交易數(shù)為N，交易的最大長度為m，i表示交易化中交易項(xiàng)目數(shù)，i小于等于m;所述步驟一包括：添加干擾項(xiàng)目，從集合I-Dk中隨機(jī)選取m-i個交易項(xiàng)添加 至每一筆交易化中，使所述每一交易Dk的交易長度達(dá)到mW形成加入干擾項(xiàng)目后的交易數(shù) 據(jù)集Ti;干擾交易，從交易項(xiàng)目集合I選取m個交易項(xiàng)ik作為干擾交易的項(xiàng)目W形成加入 的干擾交易數(shù)據(jù)集T2;將加入干擾項(xiàng)目后的交易數(shù)據(jù)集T1和加入的干擾交易數(shù)據(jù)集T2形成 所述授權(quán)數(shù)據(jù)集DS所述授權(quán)數(shù)據(jù)集D'的交易數(shù)為N+L。
[0010] 可選地，所述步驟二包括：從所述原交易數(shù)據(jù)集D中提取由k個交易項(xiàng)組成的各項(xiàng) 目集或子交易數(shù)據(jù)集Ak，Ak在原交易數(shù)據(jù)集D中的支持度記為S，Ak在授權(quán)數(shù)據(jù)集D'中的 支持度記為S' ；計(jì)算加入干擾項(xiàng)目后的交易數(shù)據(jù)集Ti中Ak的支持度S1;計(jì)算加入的干擾交 易數(shù)據(jù)集T2中Ak的支持度S2;根據(jù)預(yù)制計(jì)算方式推導(dǎo)出各項(xiàng)目集或子交易數(shù)據(jù)集Ak中所 述原交易數(shù)據(jù)集的支持度S。
[0011] 可選地，其中，Ak在授權(quán)數(shù)據(jù)集D'中的支持度記為s'與支持度Si和支持度S2的 關(guān)系為：（N+L)XSi=NXSi+LXSz。
[0012] 可選地，所述步驟=包括：根據(jù)所述原交易數(shù)據(jù)集D中頻繁項(xiàng)目集的第一最小支 持度計(jì)算所述授權(quán)數(shù)據(jù)集D'中的第二最小支持度；根據(jù)所述第二最小支持度查找所述授 權(quán)數(shù)據(jù)集D'中的頻繁項(xiàng)目集，并將其存放在關(guān)聯(lián)集合F中；循環(huán)m次W便執(zhí)行循環(huán)處理， 重建關(guān)聯(lián)集合F中的子交易數(shù)據(jù)集Ak的支持度；判斷Ak重建的支持度是否小于第一最小支 持度，若是，將Ak從所述關(guān)聯(lián)集合F中剔除，輸出剔除Ak后的關(guān)聯(lián)集合F中所有項(xiàng)目集；若 否，則返回循環(huán)步驟。
[0013] 本發(fā)明另一方面還提供一種保護(hù)原交易數(shù)據(jù)集關(guān)聯(lián)規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，包括： 數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)預(yù)制加入干擾策略將所述原交易數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)換為授權(quán)數(shù)據(jù)集；推 導(dǎo)模塊，與所述數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)換模塊連接，用于推導(dǎo)所述原交易數(shù)據(jù)集中各項(xiàng)目集在原交易數(shù) 據(jù)集的支持度；挖掘模塊，與所述數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)換模塊和所述推導(dǎo)模塊連接，用于根據(jù)支持度挖 掘出所述授權(quán)數(shù)據(jù)集中的頻繁項(xiàng)目集W挖掘所述原交易數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)規(guī)則。
[0014] 可選地，設(shè)交易項(xiàng)目集合I是由交易項(xiàng)ik構(gòu)成的集合，I=a1，i2,is,…，i"J，k大 于等于1，小于等于m;設(shè)原交易數(shù)據(jù)集為D是由n筆交易化構(gòu)成的集合，D=化1，〇2, … ，D。}中包括n個交易項(xiàng)目，交易數(shù)為N，交易的最大長度為m，i表示交易化中交易項(xiàng)目數(shù)， i小于等于m;所述數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)換模塊包括：干擾項(xiàng)目添加單元，用于添加干擾項(xiàng)目，從集合 I-Dk中隨機(jī)選取m-i個交易項(xiàng)添加至每一筆交易Dk中，使所述每一交易Dk的交易長度達(dá)到 mW形成加入干擾項(xiàng)目后的交易數(shù)據(jù)集Ti;干擾交易單元，與所述干擾項(xiàng)目添加單元連接， 用于從交易項(xiàng)目集合I選取m個交易項(xiàng)ik作為干擾交易的項(xiàng)目W形成加入的干擾交易數(shù)據(jù) 集T2;轉(zhuǎn)換單元，與所干擾項(xiàng)目添加單元和干擾交易單元連接，用于將加入干擾項(xiàng)目后的交 易數(shù)據(jù)集Ti和加入的干擾交易數(shù)據(jù)集T2形成所述授權(quán)數(shù)據(jù)集DS所述授權(quán)數(shù)據(jù)集D'的 交易數(shù)為N+L。
[0015] 可選地，所述推導(dǎo)模塊包括：提取單元，用于從所述原交易數(shù)據(jù)集D中提取由k個 交易項(xiàng)組成的項(xiàng)目集或子交易數(shù)據(jù)集Ak，Ak在原交易數(shù)據(jù)集D中的支持度記為S，Ak在授 權(quán)數(shù)據(jù)集D'中的支持度記為S' ；第一計(jì)算單元，與所述提取單元連接，用于計(jì)算加入干擾 項(xiàng)目后的交易數(shù)據(jù)集Ti中Ak的支持度S1和計(jì)算加入的干擾交易數(shù)據(jù)集T2中Ak的支持度 S2;推導(dǎo)單元，與所述提取單元和所述第一計(jì)算單元連接，用于根據(jù)預(yù)制計(jì)算方式推導(dǎo)出各 項(xiàng)目集或子交易數(shù)據(jù)集Ak中所述原交易數(shù)據(jù)集的支持度S。
[0016] 可選地，所述挖掘模塊包括：第二計(jì)算單元，用于根據(jù)所述原交易數(shù)據(jù)集D中頻繁 項(xiàng)目集的第一最小支持度計(jì)算所述授權(quán)數(shù)據(jù)集D'中的第二最小支持度；查找單元，與所述 第二計(jì)算單元連接，用于根據(jù)所述第二最小支持度查找所述授權(quán)數(shù)據(jù)集D'中的頻繁項(xiàng)目 集，并將其存放在關(guān)聯(lián)集合F中；循環(huán)處理單元，與所述第二計(jì)算單元和查找單元連接，用 于循環(huán)k次W便執(zhí)行循環(huán)處理，重建關(guān)聯(lián)集合F中的子交易數(shù)據(jù)集Ak的支持度；其中，k大 于1，小于等于m;判斷單元，與所述第二計(jì)算單元和循環(huán)處理單元連接，用于判斷Ak重建的 支持度是否小于第一最小支持度，若是，調(diào)用用于將Ak從所述關(guān)聯(lián)集合F中剔除的剔除單 元，及用于輸出剔除Ak后的關(guān)聯(lián)集合F中所有項(xiàng)目集的輸出單元；若否，則重新調(diào)用所述循 環(huán)處理單元。
[0017] 本發(fā)明又一方面還提供一種服務(wù)器，包括：所述的保護(hù)原交易數(shù)據(jù)集關(guān)聯(lián)規(guī)則的 數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)。
[0018] 如上所述，本發(fā)明的保護(hù)原交易數(shù)據(jù)集關(guān)聯(lián)規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘方法及系統(tǒng)，具有W 下有益效果：
[0019] 本發(fā)明通過添加干擾項(xiàng)目和干擾交易，既具有良好的隱私保護(hù)效果，同時也能挖 掘出真正有用的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)規(guī)則，給商業(yè)應(yīng)用帶來積極效果。
【附圖說明】
[0020] 圖1顯示為本發(fā)明的保護(hù)原交易數(shù)據(jù)集關(guān)聯(lián)規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘方法流程示意圖。
[0021] 圖2顯示為本發(fā)明的保護(hù)原交易數(shù)據(jù)集關(guān)聯(lián)規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘方法中步驟1的具體 流程示意圖。
[0022] 圖3顯示為本發(fā)明的保護(hù)原交易數(shù)據(jù)集關(guān)聯(lián)規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘方法中步驟2的具體 流程示意圖。
[0023] 圖4顯示為本發(fā)明的保護(hù)原交易數(shù)據(jù)集關(guān)聯(lián)規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘方法中步驟3的具體 流程示意圖。
[0024] 圖5顯示為本發(fā)明的保護(hù)原交易數(shù)據(jù)集關(guān)聯(lián)規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)示 意圖。
[0025] 圖6顯示為本發(fā)明的保護(hù)原交易數(shù)據(jù)集關(guān)聯(lián)規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)中數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)換 模塊的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖7顯示為本發(fā)明的保護(hù)原交易數(shù)據(jù)集關(guān)聯(lián)規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)中推導(dǎo)模塊的 原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖8顯示為本發(fā)明的保護(hù)原交易數(shù)據(jù)集關(guān)聯(lián)規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)中挖掘模塊的 原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028] 圖9顯示為本發(fā)明的服務(wù)器的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 元件標(biāo)號說明
[0030]1 保護(hù)原交易數(shù)據(jù)集關(guān)聯(lián)規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)
[0031] 11 數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)換模塊
[00礎(chǔ) 12 推導(dǎo)模塊