2. Характеристики ассоциативных правил

Ассоциативное правило имеет вид: «Из события A следует событие B».

В результате такого видеоанализа устанавливаем закономерность следующего вида: «Если в транзакции встретился набор товаров (или набор элементов) A, то можно сделать вывод, что в этой же транзакции должен появиться набор элементов B)» Установление таких закономерностей дает нам возможность находить очень простые и понятные правила, называемые ассоциативными [13–15].

Основными характеристиками ассоциативного правила являются поддержка и достоверность правила.

Рассмотрим правило «из покупки геля для душа следует покупка мыла» для базы данных, которая была приведена выше в таблице 2.2. Понятие поддержки набора уже рассмотрели. Существует понятие поддержки правила.

Правило имеет поддержку s, если s% транзакций из всего набора содержат одновременно наборы элементов A и B или, другими словами, содержат оба товара.

Гель для душа – это товар A, мыло − это товар B. Поддержка правила «из покупки геля для душа следует покупка мыла» равна 3, или 50%.

Достоверность правила показывает, какова вероятность того, что из события A следует событие B.

Правило «Из A следует B» справедливо с достоверностью с, если c% транзакций из всего множества, содержащих набор элементов A, также содержат набор элементов B. Число транзакций, содержащих гель для душа, равно четырем, число транзакций, содержащих мыло, равно трем, достоверность правила равна (3/4)*100%, т.е. 75%.

Достоверность правила «из покупки геля для душа следует покупка мыла» равна 75%, т.е. 75% транзакций, содержащих товар А, также содержат товар B [13–15].

Рассмотрим границы поддержки и достоверности ассоциативного правила. При помощи использования алгоритмов поиска ассоциативных правил аналитик может получить все возможные правила вида «Из A следует B», с различными значениями поддержки и достоверности. Однако в большинстве случаев, количество правил необходимо ограничивать заранее установленными минимальными и максимальными значениями поддержки и достоверности.

Если значение поддержки правила слишком велико, то в результате работы алгоритма будут найдены правила очевидные и хорошо известные. Слишком низкое значение поддержки приведет к нахождению очень большого количества правил, которые, возможно, будут в большей части необоснованными, но не известными и не очевидными для аналитика. Таким образом, необходимо определить такой интервал, «золотую середину», который с одной стороны обеспечит нахождение неочевидных правил, а с другой – их обоснованность [14–16].

Если уровень достоверности слишком мал, то ценность правила вызывает серьезные сомнения. Например, правило с достоверностью в 3% только условно можно назвать правилом.

3. Методы поиска ассоциативных правил

На сегодняшний день существует большое количество методов поиска ассоциативных правил в разных источниках данных. Основными являются методы AIS и SETM. Рассмотрим более подробно каждый из этих методов.

1. Алгоритм ais

Первый алгоритм поиска ассоциативных правил, называвшийся AIS, (предложенный Agrawal, Imielinski and Swami) был разработан сотрудниками исследовательского центра IBM Almaden в 1993 году. С этой работы начался интерес к ассоциативным правилам; на середину 90-х годов прошлого века пришелся пик исследовательских работ в этой области, и с тех пор каждый год появляется несколько новых алгоритмов [14–16].

В алгоритме AIS кандидаты множества наборов генерируются и подсчитываются «на лету», во время сканирования базы данных. Каждая транзакция проверяется на наличие больших наборов, выявленных при предыдущем проходе. Соответственно, новые наборы формируются путем расширения имеющихся наборов. Этот алгоритм неэффективен, поскольку генерирует и учитывает слишком много наборов-кандидатов, которые недостаточно большие (нечастые).