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陈述性偏好法中受访者不确定性的研究综述

陈述性偏好法中受访者不确定性的研究综述
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空间不确定性研究综述

空间不确定性研究综述 摘要:介绍了空间不确定性的概念,对空间不确定性的研究内容进行阐述说明并归纳总结其研究方法,对不确定性研究的发展趋势进行分析。 关键词:空间数据;不确定性;GIS;研究 1 空间不确定性问题概述 空间数据质量的不确定性研究伴随着GIS 的问世而开始,由于人类测量与表达能力的局限性,描述数据的模型只能是对客观实体的一种近似,此外各种空间操作、处理等又会引入新的误差和不确定性,可以说误差的存在是各类观测与分析数据的基本特征。这往往导致空间特征和空间过程很难被准确确定,从而直接关系到对GIS产品的质量控制,影响了空间数据的反演、多尺度和多角度数据分析和应用建模的效果,影响决策结果的质量。因此,在GIS初步形成和产品化时,就提出了空间数据的不确定性问题,且被国际上列为地理信息科学界重大基础理论研究课题之一。 在不确定性理论提出的早期,不确定性与误差是近义词,二者在多数情况下可以相互通用。误差指统计意义下的偏差或错误,而数据不确定性主要指数据“真实值”不能被肯定的程度。从这个意义看,数据不确定性可以看作是一种更广义与抽象的误差,它既包含随机误差,也包含系统误差和粗差;既包含可度量的误差,又包含不可度量的误差以及数值上和概念上的误差。 不确定性可划分为四类,分别是随机性、模糊性、未确定性和灰色性。随机性的特点是可重复观察,在观察之前知道所有可能的结果,但不知道到底哪一种结果会出现。模糊性是指事物的概念本身是模糊的,即一个对象是否符合这个概念难以确定。就像“一粒”和“一堆”是有区别的两个概念,它们的区别是渐变的,两者之间并不存在明确的界限,这种不确定性就是模糊性。未确定性是指纯主观上的、认识上的不确定性。灰色性是指由于事物的复杂性和噪声干扰,人们只能把握部分信息或信息的大致范围,而不知其全部信息或确切的信息量。 2 不确定性的研究内容 空间数据不确定性的产生来源十分复杂,空间对象本身可能具有不稳定性,在空间数据的获取、存储、传输、分析等过程中会引入更多复杂的不确定性。如在数据获取过程中,仪器精度限制、测量方案完善程度、环境的复杂性、观测员的能力水平、空间分析方法与模型表达的多样性等均会造成空间数据的不确定性。 根据实际应用中的需要,对地理空间数据不确定性的研究又可细分为:位置不确定性、属性不确定性、时域不确定性、逻辑一致性、数据完整性、数据不确定性的传播以及不确定性的可视化表示等[1]。地理空间数据不确定性研究的核心就是建立一套不确定性分析和处理的理论体系和方法体系。 2.1位置不确定性 位置不确定性指表示空间实体的真实位置与实际位置之间的差别,空间实体的位置通常以二维或三维坐标表示,相应的,位置不确定性常用坐标的精度来表示。近年来,空间数据位置不确定性成了研究热点,主要集中在数据源不确定性

GIS技术的研究现状及未来发展趋势.

GIS 技术的研究现状及未来发展趋势 摘要:GIS 是随着计算机技术发展而形成的一门新兴技术,其应用程度和范围也随之渗透、延伸,得到了人们的广泛关注。该文综述了地理信.息的发展现状,从多个角度分析当前 GIS 技术发展存在的不足,并在此基础上研究分析了 GIS 技术的未来发展趋势。 关键词:GIS 研究现状发展趋势 0 引言 随着计算机技术的飞速发展、空间技术的日新月异及计算机图形学理论的日渐完善, GIS(Geographic Information System技术也日趋成熟,并且逐渐被人们所认识和接受。近年来, GIS 被世界各国普遍重视,尤其是“数字地球”概念的提出,使其核心技术 GIS 更为各国政府所关注。目前,以管理空间数据见长的 GIS 已经在全球变化与监测、军事、资源管理、城市规划、土地管理、环境研究、农作物估产、灾害预测、交通管理、矿产资源评价、文物保护、湿地制图以及政府部门等许多领域发挥着越来越重要的作用。当前 GIS 正处于急剧发展和变化之中,研究和总结 GIS 技术发展,对进一步开展 GIS 研究工作具有重要的指导意义。因此,本文就目前 GIS 技术的研究现状及未来发展趋势进行总结和分析。 1 GIS 研究现状及其分析 1.1 GIS研究现状 世纪 90年代以来,由于计算机技术的不断突破以及其它相关理论和技术的完善, GIS 在全球得到了迅速的发展。在海量数据存储、处理、表达、显示及数据共享技术等方面都取得了显著的成效,其概括起来有以下几个方面 [1]:①硬件系统采用服务器 /客户机结构,初步形成了网络化、分布式、多媒体 GIS ; ②在 GIS 的设计中, 提出了采用“开放的 CIS 环境” 的概念, 最终以实现资源共享、数据共享为目标; ③高度重视数据标准化与数据质量的问题, 并已形成一些较为可行的数据标准; ④ 面向对象的数据库管理系统已经问世, 正在发展称之为“对象 --关系 DBMS (数据库

空间聚类的研究现状及其应用_戴晓燕

空间聚类的研究现状及其应用* 戴晓燕1 过仲阳1 李勤奋2 吴健平1 (1华东师范大学教育部地球信息科学实验室 上海 200062) (2上海市地质调查研究院 上海 200072) 摘 要 作为空间数据挖掘的一种重要手段,空间聚类目前已在许多领域得到了应用。文章在对已有空间聚类分析方法概括和总结的基础上,结合国家卫星气象中心高分辨率有限区域分析预报系统产品中的数值格点预报(HLAFS)值,运用K-均值法对影响青藏高原上中尺度对流系统(MCS)移动的散度场进行了研究,得到了一些有意义的结论。 关键词 空间聚类 K-均值法 散度 1 前言 随着GPS、GI S和遥感技术的应用和发展,大量的与空间有关的数据正在快速增长。然而,尽管数据库技术可以实现对空间数据的输入、编辑、统计分析以及查询处理,但是无法发现隐藏在这些大型数据库中有价值的模式和模型。而空间数据挖掘可以提取空间数据库中隐含的知识、空间关系或其他有意义的模式等[1]。这些模式的挖掘主要包括特征规则、差异规则、关联规则、分类规则及聚类规则等,特别是聚类规则,在空间数据的特征提取中起到了极其重要的作用。 空间聚类是指将数据对象集分组成为由类似的对象组成的簇,这样在同一簇中的对象之间具有较高的相似度,而不同簇中的对象差别较大,即相异度较大。作为一种非监督学习方法,空间聚类不依赖于预先定义的类和带类标号的训练实例。由于空间数据库中包含了大量与空间有关的数据,这些数据来自不同的应用领域。例如,土地利用、居住类型的空间分布、商业区位分布等。因此,根据数据库中的数据,运用空间聚类来提取不同领域的分布特征,是空间数据挖掘的一个重要部分。 空间聚类方法通常可以分为四大类:划分法、层次法、基于密度的方法和基于网格的方法。算法的选择取决于应用目的,例如商业区位分析要求距离总和最小,通常用K-均值法或K-中心点法;而对于栅格数据分析和图像识别,基于密度的算法更合适。此外,算法的速度、聚类质量以及数据的特征,包括数据的维数、噪声的数量等因素都影响到算法的选择[2]。 本文在对已有空间聚类分析方法概括和总结的基础上,结合国家卫星气象中心高分辨率有限区域分析预报系统产品中的数值格点预报(HLAFS)值,运用K-均值法对影响青藏高原上中尺度对流系统(MCS)移动的散度场进行了研究,得到了一些有意义的结论。 2 划分法 设在d维空间中,给定n个数据对象的集合D 和参数K,运用划分法进行聚类时,首先将数据对象分成K个簇,使得每个对象对于簇中心或簇分布的偏离总和最小[2]。聚类过程中,通常用相似度函数来计算某个点的偏离。常用的划分方法有K-均值(K-means)法和K-中心(K-medoids)法,但它们仅适合中、小型数据库的情形。为了获取大型数据库中数据的聚类体,人们对上述方法进行了改进,提出了K-原型法(K-prototypes method)、期望最大法EM(Expectation Maximization)、基于随机搜索的方法(ClAR ANS)等。 K-均值法[3]根据簇中数据对象的平均值来计算 ——————————————— *基金项目:国家自然科学基金资助。(资助号: 40371080) 收稿日期:2003-7-11 第一作者简介:戴晓燕,女,1979年生,华东师范大学 地理系硕士研究生,主要从事空间数 据挖掘的研究。 · 41 · 2003年第4期 上海地质 Shanghai Geology

空间计量经济学研究综述

第23卷第110期湖南财经高等专科学校学报 V ol 123N o 1110 2007年12月 Journal of Hunan F inancial and Econo m ic College Dec 12007 空间计量经济学研究综述 王立平1  任志安 2 (11合肥工业大学人文经济学院,安徽合肥 230009;21安徽财经大学经济与金融学院,安徽蚌埠 233041) 【摘 要】空间计量经济学是一门新兴的边缘学科,近年来在应用经济领域的运用呈现出爆炸的态势,成 为西方经济计量学理论中一个亮点。目前国内对于空间计量经济学的认识不够,其相关研究更是少见。通过系统介绍空间计量经济学理论方法与应用,包括空间计量经济学的基本理论、模型设定、参数估计与模型检验,并对空间计量经济学的最新进展进行评述。 【关 键 词】空间计量经济学;空间权重;空间自回归模型;空间误差构成模型 【中图分类号】F22410 【文献标识码】A 【文章编号】1009-4148(2007)06-0025-04 ?收稿日期:2007-10-10 基金项目:安徽省社科规划项目“安徽省地区经济差异的空间计量分析与协调发展研究”(项目号:AHSKF03-04D16)的阶段成果之一 作者简介:王立平(1968- ),男,安徽合肥人,合肥工业大学人文经济学院副教授,管理学博士,硕士生导师, 主要研究方向:计量经济分析、区域经济学;任志安(1965- ),男,安徽合肥人,安徽财经大学经济与金融学院副教授,管理学博士,硕士生导师,主要研究方向:微观经济学、区域经济理论与实践 空间计量经济学是新兴的一门边缘学科,近十几年空 间计量模型在国外社会科学很多领域,尤其在应用经济领域的运用呈现出爆炸的态势,成为计量经济学理论中一个亮点。从文献检索看,目前国内关于该学科的研究几乎是空白,国外有学者曾用空间计量模型研究过中国问题,如 Lesage [1] 运用空间计量经济模型对中国区域经济增长问题所做的研究;Coughlin and Segev [2]对中国F D I 区域分布的影响因素的空间经济分析。 一、空间计量经济学的产生与发展 空间计量经济学是计量经济学的一个子集,主要应用于截面数据和平行面数据(panel data )回归模型中复杂的空间相互作用与空间依存性结构分析[3]。 空间计量经济学发端于空间相互作用理论及其进展。尽管空间相互作用关系一直是人们研究中所关注的问题,但空间关系理论分析框架直到20世纪末才逐渐提出。例如,Paelinck [4]论文中强调空间相互依存的重要性、空间关系的渐进性和位于其他空间适当因素的作用。Akerl of [5]提出了相互作用粒子系统模型(interacting particle sys 2 te m s )、Durlauf [6] 阐述了随机域(random field models )模型、Aoki [7]提出均值域相互作用宏观模型、Durlauf [8]提出相邻溢出效应模型和Fujita [9]等提出报酬递增、路径依赖和不完全竞争等新经济地理模型,等等。正是这些理论创新使空间相互作用研究的可能性成为现实。 空间计量经济学产生的另一股动力来自解决实际“问题”数据的驱动。空间计量经济学最初起源于在区域科学和分析地理学有广泛应用的空间统计学,人们在空间相互作用研究中,遇到了各种实际“问题”数据。例如,解释变量的构造经常依据被解释变量的范围进行空间插值估计,导致空间预测呈现出系统空间变异的预测误差,此类问题在研究环境和资源分配的经济效果时常常遇到。再如,在空间数据汇总时,往往会出现数据与经济变量不匹配的问题,这些空间数据的共同特征是普通回归模型的误差序列是空间相关的,这些“问题”数据所引起普通模型设定的偏倚,推动了空间计量经济模型的产生。 最近二、三十年,随着计算技术和计算机模拟技术的发展以及一大批专家学者如Anselin 、B ruecckner 、Kele 2jian 、Haining 和Case 等人的不懈努力,空间计量经济学取得了突飞猛进的发展。 二、空间计量经济学的基本理论 空间计量经济学是一个比较复杂的系统理论体系。在这个理论体系中,有几个核心的理论范畴,如空间反应函数、空间异质性和空间依存性、空间权数和空间过滤程序等。 1、空间反应函数

教育研究中的访谈法

随着教育科学研究的不断发展,教育研究人员已开始重视对教育研究方法论的研究。教育研究一般来说有两个研究取向:一个是定量研究,另一个为定性研究,访谈作为定性研究的重要方法,愈来愈多地受到定性研究者的重视。先要在教育研究中好好运用访谈法就必须做到以下三点:首先,要铭记访谈法的意义、作用和特点;其次要把握访谈法的理论基础、过程及注意的问题;最后要了解访谈法的效度和伦理道德 一、访谈法的意义、作用和特点 (一)访谈法的概念 访谈,顾名思义,就是研究者“寻访”、了解“访问”被研究者并且与其进行“交谈”和“询问”的一种活动。①访谈是研究性的交流活动,通过研究者的主动询问,被研究者的深情倾诉,从而建构研究问题的理论意义。 (二)访谈法在教育科学研究中的作用 1.访谈法是定量研究的必要补充。在社会科学研究中,定量研究主要用于变量之间的关系的确定,变量的未来预测研究,以及事物的数量特征的描述等。在解释变量间的关系和定义结论时要依靠访谈法等方法收集资料,以便合理地解释变量之间的关系。定量研究对于我们研究事件发展的宏观趋势和事物的数量程度有很大帮助。比如通过定量研究确立民主选举的结果,了解某一地区的教育质量水平等。但是,定量研究在研究和解释微观问题和个案事例时有本身的劣势,因为数据不能完全描述个体之间存在的具体差异和深层次的心理经验等。

2.访谈法在定性研究中已经成为主要的研究方法之一。定性研究以描述现象和揭示问题的意义为主,是通过多种方法收集大量的实际资料来进行定性分析和归纳。比如定性研究中的观察法是在不影响被研究者的活动和行为的基础之上而进行的,观察法可以得到很具体的资料而且比较客观,但有时观察无法揭示被观察者的心理活动和动机水平,因而有它自身的缺点。访谈法可以深入了解被研究对象的心理和人生经历,从而补充这方面的不足,使研究结论更具有说服力。 3.访谈法也是了解现状、确立研究问题和建构理论的简便易行的重要方法。 (二)教育科学研究中的访谈的特点 1.访谈要有一定的主题、一定的目的,而日常生活中的谈话可以没有严格的目的,无明显的主题。 2.访谈要有研究者的主动反省和反思的过程,要有不断追问和倾听的技术,而日常生活中的谈话可以随便地对话,不需要研究者的反思认识。 3.访谈主张在细微处发现被访者的感受和想法,从而建构与访谈主题有关的认识意义,而日常生活中的谈话由于没有深刻的目的和相关的主题,谈话者之间可能没有注意到对方所流露出的“主题意义”。4访谈强调研究者主要在与倾听而被研究者主要在于倾诉,日常生活中的谈话则以双方的交流和沟通为主,在于信息的传递和感情的倾诉。 二、访谈法的理论基础、过程及注意的问题

大数据时代的空间数据挖掘综述

第37卷第7期测绘与空间地理信息 GEOMATICS &SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY Vol.37,No.7收稿日期:2014-01-22 作者简介:马宏斌(1982-),男,甘肃天水人,作战环境学专业博士研究生,主要研究方向为地理空间信息服务。 大数据时代的空间数据挖掘综述 马宏斌1 ,王 柯1,马团学 2(1.信息工程大学地理空间信息学院,河南郑州450000;2.空降兵研究所,湖北孝感432000) 摘 要:随着大数据时代的到来,数据挖掘技术再度受到人们关注。本文回顾了传统空间数据挖掘面临的问题, 介绍了国内外研究中利用大数据处理工具和云计算技术,在空间数据的存储、管理和挖掘算法等方面的做法,并指出了该类研究存在的不足。最后,探讨了空间数据挖掘的发展趋势。关键词:大数据;空间数据挖掘;云计算中图分类号:P208 文献标识码:B 文章编号:1672-5867(2014)07-0019-04 Spatial Data Mining Big Data Era Review MA Hong -bin 1,WANG Ke 1,MA Tuan -xue 2 (1.Geospatial Information Institute ,Information Engineering University ,Zhengzhou 450000,China ; 2.Airborne Institute ,Xiaogan 432000,China ) Abstract :In the era of Big Data ,more and more researchers begin to show interest in data mining techniques again.The paper review most unresolved problems left by traditional spatial data mining at first.And ,some progress made by researches using Big Data and Cloud Computing technology is introduced.Also ,their drawbacks are mentioned.Finally ,future trend of spatial data mining is dis-cussed. Key words :big data ;spatial data mining ;cloud computing 0引言 随着地理空间信息技术的飞速发展,获取数据的手 段和途径都得到极大丰富,传感器的精度得到提高和时空覆盖范围得以扩大,数据量也随之激增。用于采集空间数据的可能是雷达、红外、光电、卫星、多光谱仪、数码相机、成像光谱仪、全站仪、天文望远镜、电视摄像、电子 显微镜、CT 成像等各种宏观与微观传感器或设备,也可能是常规的野外测量、人口普查、土地资源调查、地图扫描、 地图数字化、统计图表等空间数据获取手段,还可能是来自计算机、 网络、GPS ,RS 和GIS 等技术应用和分析空间数据。特别是近些年来,个人使用的、携带的各种传感器(重力感应器、电子罗盘、三轴陀螺仪、光线距离感应器、温度传感器、红外线传感器等),具备定位功能电子设备的普及,如智能手机、平板电脑、可穿戴设备(GOOGLE GLASS 和智能手表等),使人们在日常生活中产生了大量具有位置信息的数据。随着志愿者地理信息(Volunteer Geographic Information )的出现,使这些普通民众也加入到了提供数据者的行列。 以上各种获取手段和途径的汇集,就使每天获取的 数据增长量达到GB 级、 TB 级乃至PB 级。如中国遥感卫星地面站现在保存的对地观测卫星数据资料达260TB ,并以每年15TB 的数据量增长。比如2011年退役的Landsat5卫星在其29年的在轨工作期间,平均每年获取8.6万景影像,每天获取67GB 的观测数据。而2012年发射的资源三号(ZY3)卫星,每天的观测数据获取量可以达到10TB 以上。类似的传感器现在已经大量部署在卫 星、 飞机等飞行平台上,未来10年,全球天空、地空间部署的百万计传感器每天获取的观测数据将超过10PB 。这预示着一个时代的到来,那就是大数据时代。大数据具有 “4V ”特性,即数据体量大(Volume )、数据来源和类型繁多(Variety )、数据的真实性难以保证(Veracity )、数据增加和变化的速度快(Velocity )。对地观测的系统如图1所示。 在这些数据中,与空间位置相关的数据占了绝大多数。传统的空间知识发现的科研模式在大数据情境下已经不再适用,原因是传统的科研模型不具有普适性且支持的数据量受限, 受到数据传输、存储及时效性需求的制约等。为了从存储在分布方式、虚拟化的数据中心获取信息或知识,这就需要利用强有力的数据分析工具来将

空间数据基本理论

1.空间地理数据的基本特征 要完整地描述空间实体或现象的状态,一般需要同时有空间数据和属性数据。如果要描述空间实体或的变化,则还需记录空间实体或现象在某一个时间的状态。所以,一般认为空间数据具有三个基本特征: ⑴空间特征表示现象的空间位置或现在所处的地理位置。空间特征又称为几何特征或定位特征,一般以坐标数据表示。 ⑵属性特征表示现象的特征,例如变量、分类、数量特征和名称等等。 ⑶时间特征指现象或物体随时间的变化。 位置数据和属性数据相对于时间来说,常常呈相互独立的变化,即在不同的时间,空间位置不变,但是属性类型可能已经发生变化,或者相反。因此,空间数据的管理是十分复杂的。 有效的空间数据管理要求位置数据和非位置数据互相作为单独的变量存放,并分别采用不同的软件来处理这两类数据。这种数据组织方法,对于随时间而变化的数据,具有更大的灵活性。 2.如何在计算机内部用数字形式描述客观事物或现象 对地理信息进行数字化描述,就是要使计算机能够识别地理事物的形状,为此,必须精确地指出空间模式如何处理,如何显示等。在计算机内描述空间实体有两种形式:显式描述和隐式描述。在计算机中的显式表示,就是栅格中的一系列像元。隐式表示是由一系列定义了始点和终点的线及某种连接关系来描述。 计算机对地理实体的显式描述也称栅格数据结构,计算机对地理实体的隐式描述也称矢量数据结构。栅格和矢量结构是计算机描述空间实体的两种最基本的方式。 在栅格数据结构中,整个地理空间被规则地分为一个个小块(通常为正方形),地理实体的位置是由占据小块的横排与竖列的位置决定,小块的位置则由其横排竖列的数码决定,每个地理实体的形态是由栅格或网格中的一组点来构成。

水文系统不确定性分析方法综述

《水资源系统优化规划与管理》 课程论文 学院: 专业: 姓名: 学号: 任课教师: 2017年1月3日

水文系统不确定性分析方法综述 杨金孟 (山东农业大学水利土木工程学院山东泰安271018 ) 摘要:水文系统是一个复杂的系统,包含了很多不确定性因素,增加了精确模拟和预测水文过程的困难。为了提高计算结果的可靠性,水文系统的不确定性分析已成为当前研究的热点。本文对水文系统不确定性分析方法及应用研究进展进行了分类综述,介绍了它们的基本概念、原理和应用现状,并对值得进一步研究的问题进行了展望。 关键词:水文系统;不确定性分析;方法综述 A Summary on Uncertainty Analysis Methods of Hydrological System Y ANG Jinmeng (College of W ater Conservancy and Civil Engineering,Shandong Agricultural University ,Taian 271018)Abstract: Hydrological system is a complex system with many uncertain factors. These factors are not conductive to the accurate simulation and prediction of hydrological processes. Thus more and more people focus on the uncertainty analysis methods for the hydrological systems to improve the reliability of calculations. In this paper, we summarized the researches and the applications of the uncertainty analysis methods for hydrological systems. Based on the review,we introduced their basic concepts, principles and status of applications and prospected the issues worthy of further research. Keywords:hydrological system; uncertainty analysis; methods summary 1 引言 水文系统研究的基本内容为水在自然界里的运动、变化过程和分布规律,通常以流域或区域作为研究对象,涉及到降雨、蒸散发、地表径流、地下水运动变化及连接地表水和地下水的土壤水的状况等。水文系统的复杂性使得不确定性分析贯穿水循环研究过程的始终,从水文过程监测数据的获取、分析和处理,水文模型的开发、应用等,都伴随自然或人为的不确定性因素。由于水文系统数据本身固有的模糊性和变异性,加之技术和人为因素,使得数据处理具有不确定性,主要表现在正确与错误并存、信息与“噪声”并存以及正常与异常并存,使得对数据分析产生的结论不精确或不可信。 模型是水文系统研究的重要手段,由于多数模型带有明显的主观假设,且参数只能通过实测资料和参数优选得到,在模型结构的选择、参数的率定、方法的优选、目标函数的确定等方面均存在不确定性。因而,不确定性分析在水文系统研究和应用中就显得尤为重要。第23届国际地球物理和大地测量大会上,国际水文科学协会(IAHS)明确提出应减少水文预报中的不确定性,探索水文模拟的新方法,实现水文理论的重大突破。1996年9月由联合国教科文组织开了第三届国际研讨会。会议的主题是:水资源系统的风险、可靠性、不确定性和稳健性;重心是研讨风险、可靠性、不确定性等问题的新途径和未来研究应用的展望。我国1994年在武汉召开了《全国首届水文水资源与水环境科学不确定性研究新理论、新方法学术讨论会》。会后出版了会议论文专著《现代水科学不确定性研究与进展》。近年来,水文系统不确定性研究取得丰硕的成果。本文就水文系统不确定性分析方法简要综述。 2 不确定性分析方法及应用分类

不确定性数据的分类方法研究综述

第19卷第4期重庆科技学院学报(自然科学版)2017年8月不确定性数据的分类方法研究综述 沈杰许高建杨阳李绍稳 (安徽农业大学信息与计算机学院,合肥230036) 摘要:传统的数据挖掘分类方法能够成功地应用于确定性数据分类,但却无法满足绝大多数领域中复杂的不确定性数据的分类需求,由此出现了一系列针对不确定性数据的分类方法。通过大量研究,目前经典的分类算法及针对不确定数据分类的改进方法得到了很大发展,如改进后的支持向量机算法、朴素贝叶斯算法、决策树算法等日渐成熟。 关键词:不确定性数据;分类;支持向量机;朴素贝叶斯;决策树 中图分类号:TP301 文献标识码:A文章编号=1673 -1980(2017)04 -0096 -04 面临海量的、复杂的不确定性数据,针对不确定 性数据的数据挖掘成为智能分析数据并获取知识的 重要手段,分类算法成为其主要的研究方向之一。2006年,第六届ffiEE数据挖掘国际会议(I C D M)评 选了最具影响的10个数据挖掘算法,其中分类算法 占据了 6 个:k - N N、Naive Bayes、C4. 5、C A R T、S V M、AdaB〇〇s t[1]。分类的任务就是通过分析来建 立区分对象的分类模型,即分类器。传统的分类算 法通常将精确数据作为研究背景,只考虑了精准数 据的输入和分类,因而不能直接应用于不确定性数 据分类,如支持向量机(S V M)、决策树、朴素贝叶斯 算法等。针对此现象,基于这些算法的原有经典模 式加以改进,加入不确定性数据分析,可使得不确定 知识数据挖掘技术更加成熟。 1不确定性数据 1.1不确定性数据的产生 数据的不确定性源于数据本身。数据不确定性 分以下几种情况:采集数据时出现缺省值、干扰值 等;在实验时受周围环境的影响而导致数据不确定; 在数据传输过程中的失真导致不确定性。 1.2不确定性数据的表示 不确定性一般可分为存在(元组级)不确定性 和值(属性级)不确定性[2]。其中,存在(元组级)不 确定性是指一个对象即有出现的可能性,也有不出 现的可能,如某天可能会下雨或者可能不会下雨;而值(属性级)不确定性是指这个对象取值的不确定 性。在高维空间中,确定性数据对象表现为某些具 体的点,而不确定数据对象的表现形式为满足某种 分布的一个范围。 2常见的不确定性数据分类方法 2.1支持向量机算法 Vapnik等人提出的传统支持向量机是一种基 于统计学理论、以结构风险最小化为原则的判别式 分类器[>5]。其基本思想是,在《维数据空间中寻 找一个超平面,可以极大化地将空间属于不同类别 的样本点分开,对于精确的小样本数据有很好的分 类效果。孙喜晨等人对不确定数据作了预处理,在 属性均值聚类(A M C)与支持向量机(S V M)的基础 上,提出基于(属性)聚类的属性支持向量机(A M C -A S V M)算法[6]。该算法对样本进行属性均值聚 类,然后将各个聚类中心及其属性作为新的样本点 来训练,进而得到分类器[7]。但该方法本质上是将 数据的不确定性转化为确定性来处理,对不确定性 考虑得不够充分。 Jianqiang Y a n g等人在S V M中引入多维高斯分 布模型来描述不确定数据的,提出U S V C、A U S V C 及M P S V C支持向量机分类算法[8]。U S V C的原始 问题通过引入约束得到,将机会约束的规划问题转 化为二次规划问题来求解。而A U S V C以及M P S V C 是由U S V C算法改进而来,即通过调整U S V C中的 收稿日期=2017 -03 -23 基金项目:国家自然科学基金项目“农业领域(茶学)云本体建模与方法研究”(31271615)作者简介:沈杰(1990 —),女,合肥人,在读硕士研究生,研究方向为人工智能和数据挖掘? 96 ?

基于matlab的数据挖掘技术研究【文献综述】

毕业论文文献综述 信息与计算科学 基于matlab的数据挖掘技术研究 数据挖掘是用于大规模数据处理的一种新的思维方式和技术手段,他是在现实生活中各种数据量呈指数级不断增长,以及以数据库(database)技术为核心的信息技术逐渐成熟的背景下产生的。数据挖掘可以帮助用户发现影藏在大型数据库中的规律和模式,它融合了人工智能(artificial intelligence)、统计(statistics)、机器学习(nachine learning)、模式识别(pattern recognition)和数据库等多种学科的理论、方法与技术,已经在商业、企业、政府、科研及体育等多种不同类型的组织机构和领域中获得了非常广泛的应用。即使在日常生活中,数据挖掘技术也已经潜移默化地参与到人们的生活质量改善过程中。 数据挖掘有很多种技术和计算方法,包括决策树方法(decision tree)、人工神经网络方法(artificial neural metwork,ANN)、聚类分析、模糊集合方法、遗传算法(genetic algorithm)、模拟退火算法(simulated annealing,SA)、进化式程序设计(evolutionary programming)等。这里主要介绍一下聚类分析、遗传算法和人工神经网络算法。 聚类分析也称无监督学习,或无教师学习,或无指导学习,因为和分类学习相比,聚类的样本没有标记,需要由聚类学习算法来自动确定。聚类分析是研究如何在没有训练的条件下把样本划分为若干。聚类(clustering)是对物理的或抽象的样本集合分组的过程。聚类分析有很多种目标,但都涉及把一个样本集合分组或分割为子集或簇(cluster)。从统计学的观点看,聚类分析是通过数据建模简化数据的一种方法。聚类分析主要针对的数据类型包括区间标度变量、二值变量、标称变量、序数型变量、比例标度型变量以及由这些变量类型构成的复合类型。聚类算法应具有以下几个特点:1处理不同字段类型的能力;2可伸缩性;3处理高维数据的能力;4发现具有任意簇的形状的族类能力;5能够处理异常数据;6对数据顺序的不敏感性;7输入参数对领域知识的弱依赖性;8聚类结果的可解释性和实用性;9增加限制条件后的聚类分析能力。 基因算法起源于对生物系统进行的计算机模拟研究,是一种受生物进化启发,使用计算机模拟生物进化的学习方法。基因算法是模拟生物进化过程的计算模型,是自然遗传学与计算机科学互相结合、互相渗透而形成的新的计算方法。基因算法的最大优点是问题求解与初始条件无关,搜索最优解的能力极强。从数学的角度看,基因算法是一种概率型搜索算法:从工程学角度看,它是一种自适应的迭代寻优过程。基因算法需要完成两种数据转换,算法实施之前进行从表现型到基因型的转换,即将搜索空间中的参数或可行解转化成遗传空间中的染色体或个体,完成编码操作;在算法

可视化空间数据挖掘研究综述

可视化空间数据挖掘研究综述 贾泽露1,2 刘耀林2 (1. 河南理工大学测绘与国土信息工程学院,焦作,454000;2. 武汉大学资源与环境科学学院,武汉,430079)摘要:空间数据挖掘针对的是更具有可视化要求的地理空间数据的知识发现过程,可视化能提供同用户对空间目标心理认知过程相适应的信息表现和分析环境,可视化与空间数据挖掘的结合是该领域研究发展的必然,并已成为一个研究热点。论文综述了空间数据挖掘和可视化的研究现状,重点阐述了空间数据挖掘中的可视化化技术及其应用,并对可视化空间数据挖掘的发展趋势进行了阐述。 关键词:数据挖掘;空间数据挖掘;数据可视化;信息可视化;GIS; 空间信息获取技术的飞速发展和各种应用的广泛深入,多分辨率、多时态空间信息大量涌现,以及与之紧密相关的非空间数据的日益丰富,对海量空间信息的综合应用和处理技术提出了新的挑战,要求越来越高。空间数据挖掘技术作为一种高效处理海量地学空间数据、提高地学分析自动化和智能化水平、解决地学领域“数据爆炸、知识贫乏”问题的有效手段,已发展成为空间信息处理的关键技术。然而,传统数据挖掘“黑箱”作业过程使得用户只能被动地接受挖掘结果。可视化技术能为数据挖掘提供直观的数据输入、输出和挖掘过程的交互探索分析手段,提供在人的感知力、洞察力、判断力参与下的数据挖掘手段,从而大大地弥补了传统数据挖掘过程“黑箱”作业的缺点,同时也大大弥补了GIS重“显示数据对象”轻“刻画信息结构”的弱点,有力地提高空间数据挖掘进程的效率和结果的可信度[1]。空间数据挖掘中可视化技术已由数据的空间展现逐步发展成为表现数据内在复杂结构、关系和规律的技术,由静态空间关系的可视化发展到表示系统演变过程的可视化。可视化方法不仅用于数据的理解,而且用于空间知识的呈现。可视化与空间数据挖掘的结合己成为必然,并已形成了当前空间数据挖掘1与知识发现的一个新的研究热点——可视化空间数据挖掘(Visual Spatial Data Mining,VSDM)。VSDM技术将打破传统数据挖掘算法的“封闭性”,充分利用各式各样的数据可视化技术,以一种完全开放、互动的方式支持用户结合自身专业背景参与到数据挖掘的全过程中,从而提高数据挖掘的有效性和可靠性。本文将对空间数据挖掘、可视化的研究概况,以及可视化在空间数据挖掘中的应用进行概括性回顾总结,并对未来发展趋势进行探讨。 一、空间数据挖掘研究概述 1.1 空间数据挖掘的诞生及发展 1989年8月,在美国底特律市召开的第一届国际联合人工智能学术会议上,从事数据库、人工智能、数理统计和可视化等技术的学者们,首次出现了从数据库中发现知识(knowledge discovery in database,KDD)的概念,标志着数据挖掘技术的诞生[1]。此时的数据挖掘针对的 作者1简介:贾泽露(1977,6-),男,土家族,湖北巴东人,讲师,博士,主要从事空间数据挖掘、可视化、土地信息系统智能化及GIS理论、方法与应用的研究和教学工作。 作者2简介:刘耀林(1960,9- ),男,汉族,湖北黄冈人,教授,博士,博士生导师,武汉大学资源与环境科学学院院长,现从事地理信息系统的理论、方法和应用研究和教学工作。

数据挖掘文献综述

湘潭大学 本科生专业文献综述 题目: 数据挖掘文献综述 姓名: 林勇 学院: 信心工程学院学院 专业: 自动化 班级: 一班 学号: 2010550113 指导教师: 张莹

0前言 随着计算机技术的迅猛发展,人类正在步入信息社会。面对今天浩如烟海的信息,如何帮助人们有效地收集和选择所感兴趣的信息,更关键的是如何帮助用户在日益增多的信息中自动发现新的概念并自动分析它们之间的关系,使之能够真正地做到信息处理的自动化,这已成为信息技术领域的热点问题。数据挖掘就是为满足这种要求而产生并迅速发展起来的,可用于开发信息资源的一种新的数据处理技术。 1什么是数据挖掘 数据挖掘(Data Mining),也叫数据开采,数据采掘等,是按照既定的业务目标从海量数据中提取出潜在、有效并能被人理解的模式的高级处理过程。在较浅的层次上,它利用现有数据库管理系统的查询、检索及报表功能,与多维分析、统计分析方法相结合,进行联机分析处理,从而得出可供决策参考的统计分析数据。在深层次上,则从数据库中发现前所未有的、隐含的知识。OLAF'的出现早于数据挖掘,它们都是从数据库中抽取有用信息的方法,就决策支持的需要而言两者是相辅相成的。OLAP可以看作一种广义的数据挖掘方法,它旨在简化和支持联机分析,而数据挖掘的目的是便这一过程尽可能自动化。数据挖掘基于的数据库类型主要有:关系型数据库、面向对象数据库、事务数据库、演绎数据库、时态数据库、多媒体数据库、主动数据库、空间数据库、遗留数据库、异质数据库、文本型、Internet信息库以及新兴的数据仓库(Data Warehouse)等。而挖掘后获得的知识包括关联规则、特征规则、区分规则、分类规则、总结规则、偏差规则、聚类规则、模式分析及趋势分析等。 1.1 数据挖掘的任务 数据挖掘的两个高层目标是预测和描述。前者指用一些变量或数据库的若干已知字段预测其它感兴趣的变量或字段的未知的或未来的值;后者指找到描述数据的可理解模式。根据发现知识的不同,我们可以将数据挖掘任务归纳为以下几类: (1)特征规则。从与学习任务相关的一组数据中提取出关于这些数据的特征式,这些特征式表达了该数据集的总体特征.例如可以从某种疾病的症状中提取

定性研究方法知识要点

定性研究方法知识要点 考试范围 定性研究方法概述 研究设计 实地研究 观察法 访谈法 焦点组访谈法 案例研究 资料的整理与分析 定性研究质量检测 一、定性研究方法概述 定性研究方法的定义 以研究者本人作为研究工具,在自然情景下采用多种资料收集方法对社会现象进行整体性探究,使用归纳法分析资料和形成理论,通过对研究对象互动对其行动和意义建构获得的解释性理解的一种活动。 定性研究方法的理论基础 后实证主义。批判理论。建构主义。 定性研究方法的主要特点与局限(P7) 与研究结果相比,研究者更关注过程,关注研究对象在自然状态下的日常生活; 注重被研究者的看法和观点,并通过文字和情景来进行解释; 研究者“亲历亲为”; 定性研究过程遵循归纳逻辑,研究者通过归纳进行定义主题、抽象概念、提出假设和提升理论等步骤; 数据收集和分析相互交融,在循环中进行理论建构。 局限: 操作难度大,不能量化。 对研究者素质要求高。 结果不具推广性。 定性研究与定量研究的异同 1.两种研究方法遵循的逻辑基础: 定量研究-演绎定性研究-归纳 2.对研究策略的选择。 3.研究范式比较:实证主义,后实证主义。 4.抽样方法不同:目的性抽样,非概论性抽样。 5.可否推广。 6.对研究者素质的要求。

定性研究与定量研究的资料收集方式 二、定性研究设计 四种基本设计模式(P68) 1.线性设计模式 2.循环设计模式 3.宏观批判性设计模式 4.互动设计模式 研究设计的基本内容:研究范围和对象、研究问题、研究目的和意义、文献回顾、研究框架、抽样策略、资料收集方法、资料分析方法、质量检测等。 抽样方法:(P103) 概率抽样、非概率抽样(定性研究方法经常使用目的抽样法) 概率抽样:在被限定的研究对象中每一个单位都具有同样大的被抽中的概论。 非概率抽样:按照其他非概率标准进行抽样的方式。 定性研究常用抽样方法——目的性抽样。目的性抽样是非概率抽样的一种形式。 (按照研究的目的抽取能为研究问题提供最大信息量的研究对象。 目的抽样的具体策略(P109) (1)偶遇抽样(Accidental Sampling) (2)判断抽样(Judgmental Sampling) (3)滚雪球抽样(Snowball Sampling) (4)定额抽样(Quota Sampling) 三、实地研究

数据挖掘分类算法研究综述终板

数据挖掘分类算法研究综述 程建华 (九江学院信息科学学院软件教研室九江332005 ) 摘要:随着数据库应用的不断深化,数据库的规模急剧膨胀,数据挖掘已成为当今研究的热点。特别是其中的分类问题,由于其使用的广泛性,现已引起了越来越多的关注。对数据挖掘中的核心技术分类算法的内容及其研究现状进行综述。认为分类算法大体可分为传统分类算法和基于软计算的分类法两类。通过论述以上算法优缺点和应用范围,研究者对已有算法的改进有所了解,以便在应用中选择相应的分类算法。 关键词:数据挖掘;分类;软计算;算法 1引言 1989年8月,在第11届国际人工智能联合会议的专题研讨会上,首次提出基于数据库的知识发现(KDD,Knowledge DiscoveryDatabase)技术[1]。该技术涉及机器学习、模式识别、统计学、智能数据库、知识获取、专家系统、数据可视化和高性能计算等领域,技术难度较大,一时难以应付信息爆炸的实际需求。到了1995年,在美国计算机年会(ACM)上,提出了数据挖掘[2](DM,Data Mining)的概念,由于数据挖掘是KDD过程中最为关键的步骤,在实践应用中对数据挖掘和KDD这2个术语往往不加以区分。 基于人工智能和信息系统,抽象层次上的分类是推理、学习、决策的关键,是一种基础知识。因而数据分类技术可视为数据挖掘中的基础和核心技术。其实,该技术在很多数据挖掘中被广泛使用,比如关联规则挖掘和时间序列挖掘等。因此,在数据挖掘技术的研究中,分类技术的研究应当处在首要和优先的地位。目前,数据分类技术主要分为基于传统技术和基于软计算技术两种。 2传统的数据挖掘分类方法 分类技术针对数据集构造分类器,从而对未知类别样本赋予类别标签。在其学习过程中和无监督的聚类相比,一般而言,分类技术假定存在具备环境知识和输入输出样本集知识的老师,但环境及其特性、模型参数等却是未知的。 2.1判定树的归纳分类 判定树是一个类似流程图的树结构,其中每个内部节点表示在一个属性上的测试,每个分支代表一个测试输出,而每个树叶节点代表类或类分布。树的最顶层节点是根节点。由判定树可以很容易得到“IFTHEN”形式的分类规则。方法是沿着由根节点到树叶节点的路径,路径上的每个属性-值对形成“IF”部分的一个合取项,树叶节点包含类预测,形成“THEN”部分。一条路径创建一个规则。 判定树归纳的基本算法是贪心算法,它是自顶向下递归的各个击破方式构造判定树。其中一种著名的判定树归纳算法是建立在推理系统和概念学习系统基础上的ID3算法。 2.2贝叶斯分类 贝叶斯分类是统计学的分类方法,基于贝叶斯公式即后验概率公式。朴素贝叶斯分类的分类过程是首先令每个数据样本用一个N维特征向量X={X1,X2,?X n}表示,其中X k是属性A k的值。所有的样本分为m类:C1,C2,?,C n。对于一个类别的标记未知的数据记录而言,若P(C i/X)>P(C j/X),1≤ j≤m,j≠i,也就是说,如果条件X下,数据记录属于C i类的概率大于属于其他类的概率的话,贝叶斯分类将把这条记录归类为C i类。 建立贝叶斯信念网络可以被分为两个阶段。第一阶段网络拓扑学习,即有向非循环图的——————————————————— 作者简介:程建华(1982-),女,汉族,江西九江,研究生,主要研究方向为数据挖掘、信息安全。

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