数据挖掘基础知识

数据挖掘原理与SPSSClementine应用宝典元昌安主编邓松李文敬刘海涛编著电子工业出版社1．1数据挖掘的社会需求

现实情况：人类积累的数据量以每月高于15%的速度增加，如果不借助强有力的挖掘工具，仅依靠人的能力来理解这些数据是不可能的。现在人们已经评估出世界上信息的数量每二十个月翻一番，并且数据库的数量与大小正在以更快的速度增长。1．1数据挖掘的社会需求

著名的“啤酒尿布”案例：美国加州某个超级卖场通过数据挖掘发现，下班后前来购买婴儿尿布的男顾客大都购买啤酒。于是经理当机立断，重新布置货架，把啤酒类商品布置在婴儿尿布货架附近，并在二者之间放置佐酒食品，同时还把男士日常用品就近布置。这样，上述几种商品的销量大增。1.2数据挖掘的定义—技术定义数据挖掘（DataMining）就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。1.2数据挖掘的定义—技术定义数据挖掘和信息检索：信息检索和数据挖掘的相同点是从档案文件或数据库中抽取感兴趣的数据和信息。区别在于数据检索对信息的抽取规则是事先定义好的，抽取的是外在信息。据挖掘于挖掘寻找现象之间事先未知的关系和关联。1.2数据挖掘的定义—商业定义按企业既定业务目标，对大量的企业数据进行探索和分析，揭示隐藏的、未知的或验证已知的规律性，并进一步将其模型化的先进有效的方法。数据挖掘是从海量数据中提取隐含在其中的有用信息和知识的过程。它可以帮助企业对数据进行微观、中观乃至宏观的统计、分析、综合和推理，从而利用已有数据预测未来，帮助企业赢得竞争优势。1.2数据挖掘的定义—商业定义应用实例：某经营公司对多年来的客户资料进行挖掘后发现，大多数购买电脑的客户具有下面的特点：1、年轻（20—45岁之间）；2、收入高；3、居住地：城市；4、学历高；基于此，此经营公司可以根据这些客户的特点有目的的做一些广告或者促销。1.3数据挖掘的发展历史—历史发展1989IJCAI会议：数据库中的知识发现讨论专题KnowledgeDiscoveryinDatabases(G.Piatetsky-ShapiroandW.Frawley,1991)1991-1994KDD讨论专题AdvancesinKnowledgeDiscoveryandDataMining(U.Fayyad,G.Piatetsky-Shapiro,P.Smyth,andR.Uthurusamy,1996)1995-1998KDD国际会议(KDD’95-98)JournalofDataMiningandKnowledgeDiscovery(1997)1998ACMSIGKDD,SIGKDD’1999-2002会议,以及SIGKDDExplorations数据挖掘方面更多的国际会议PAKDD,PKDD,SIAM-DataMining,(IEEE)ICDM,DaWaK,SPIE-DM,etc.1.3数据挖掘的发展历史—国内现状大部分处于科研阶段各大学和科研机构从事数据挖掘算法的研究国内著作的数据挖掘方面的书较少（翻译的有）数据挖掘讨论组（）有一些公司在国外产品基础上开发的特定的应用IBMIntelligentMinerSASEnterpriseMiner自主知识产权的数据挖掘软件复旦德门（）等1.3数据挖掘的发展历史—未来发展数据库人工智能统计学

上述学科的发展决定着数据挖掘的发展未来和方向1.4数据挖掘的系统分类数据挖掘是一个交叉学科领域，受多个学科影响，包括数据库系统、统计学、机器学习、可视化和信息科学。图1-2数据挖掘受多门学科影响的示意图1.4数据挖掘的系统分类技术分类预言（Predication）：用历史预测未来描述（Description）：了解数据中潜在的规律数据挖掘技术关联分析序列发现分类（预言）聚集异常检测汇总回归时间序列分析1.5数据挖掘的应用领域金融领域营销领域电子政务电信领域工业生产生物和医学1.5数据挖掘的应用领域—应用调查1.5数据挖掘的应用领域—金融信用卡分析业务模型客户信用等级评估客户透支分析客户利润分析客户消费行为分析客户消费异常行为分析1.5数据挖掘的应用领域—金融数据挖掘在反洗钱系统中的应用1.5数据挖掘的应用领域—营销关联分析--市场篮子分析，用于了解顾客的购买习惯和偏好，有助于决定市场商品的摆放和产品的捆绑销售策略；序列模式与市场篮子分析相似，不过是用某时间点发现的产品购买或其他行为模式来预测将来购买产品或服务类别的概率；聚类用于市场细分，将顾客按其行为或特征模式的相似性划分为若干细分市场，以采取有针对性的营销策略；分类用于预测哪些人会对邮寄广告和产品目录、赠券等促销手段有反应,还可用于顾客定级、破产预测等。1.5数据挖掘的应用领域—营销数据挖掘在营销中的应用流程1.5数据挖掘的应用领域—营销应用实例1：美国运通公司(AmericanExpress)有一个用于记录信用卡业务的数据库，通过对这些数据进行挖掘，制定了“关联结算(RelationshipBilling)优惠”的促销策略，即如果一个顾客在一个商店用运通卡购买一套时装，那么在同一个商店再买一双鞋,就可以得到比较大的折扣，既增加了商店的销售量，也可以增加运通卡在该商店的使用率。1.5数据挖掘的应用领域—营销应用实例2：美国的读者文摘(Reader'sDigest)出版公司运行着一个积累了40年的业务数据库,其中容纳有遍布全球的一亿多个订户的资料，并保证数据不断得到实时的更新，基于对客户资料数据库进行数据挖掘的优势，使读者文摘出版公司能够从通俗杂志扩展到专业杂志、书刊和声像制品的出版和发行业务，极大地扩展了自己的业务范围。1.5数据挖掘的应用领域—电子政务电子政务数据挖掘是把数据挖掘及时折射到政府部门，使政府部门的内部信息与外部信息进行有效地整合，以便政府部门可以更好、更有效地将信息发布给最希望得到它们的公众，从而使政府部分更好地服务与公众。另外,由于政府各部门自动化的实现,产生了大量的数据，对这些数据进行收集和分析，可以获得影响政府部门工作的关键因素，从而为政府部门决策提供依据，帮助政府部门提高政府信息化水平，促进整个社会的信息化。1.5数据挖掘的应用领域—电信目前,数据挖掘技术在电信CRM系中的应用有以下几个方面:客户获得交叉销售(Cross_selling)客户保持一对一营销1.5数据挖掘的应用领域—工业生产在生产工业领域，大部分工厂都积累了大量的实际生产数据，这些数据大多以数据库、数据文件、生产记录等形式存在，它们蕴涵了与生产设备、生产过程相关的许多规律性知识和生产决策、操作人员的操作决策和控制经验。应用方法：(1)建立过程输入输出模型，以此模型为指导寻求最优的操作和控制条件；(2)构造数据样本后，根据某种评估分类方法选出优选样本，根据优选样本的分布确定可探最优区，确定优化方向。1.5数据挖掘的应用领域—工业生产数据挖掘在工业生产中的应用示意图1.5数据挖掘的应用领域—生物医学海量的生物信息学信息，如基因；远程数据库的出现；万维网上涌现出大量的生物学数据库；美国国立生物技术信息中心网站（NCBI）1.6数据挖掘规范和标准产生的模式种类的多少解决复杂问题的能力多种模式多种算法数据选择可视化扩展性

易操作性数据存取能力与其他产品的接口1.7数据挖掘面临的挑战和局限性处理不同种类的数据数据挖掘算法的效率及扩展性数据挖掘结果的可用性、确定性及可表达性各种数据挖掘结果的表达多抽象层交互挖掘知识从不同的数据源中挖掘信息隐私保护及数据安全

1.8数据挖掘的发展趋势—WEB挖掘Web数据的收集，结构转换等预处理技术的研究；现有的数据挖掘方法在适应性和时效性方面的研究基于Web挖掘和信息检索的智能搜索引擎及相关技术的研究；Web挖掘在特定领域如电子商务领域的应用研究；半结构化文档挖掘。1.8数据挖掘发展趋势数据源十分丰富，数据量非常庞大，数据类型多，存取方法复杂；应用领域十分广泛，只要与空间位置相关的数据，都可对其进行挖掘；挖掘方法和算法非常，而且大多数算法比较复杂，难度大；知识的表达方式多样，对知识的理解和评价依赖于对人对客观世界的认知程度。---空间数据挖掘（SDM）的特点1.8数据挖掘发展趋势数据清理DNA序列相似搜索和比对基因组特征及基因序列的分析路径分析生物数据可视化和数据挖掘生物文献的挖掘基于隐私保护的数据挖掘---生物信息或基因的挖掘谢谢大家第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法—保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理2）进排气阀及流道阻力的影响吸气过程压力损失使排气量减少程度，用压力系数λp表示：保证措施：合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。λp

（0.90-0.98）2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3）吸气预热的影响由于压缩过程中机件吸热，所以在吸气过程中，机件放热使吸入的气体温度升高，使吸气的比容减小，造成吸气量下降。预热损失用温度系数λt来衡量（0.90-0.95）。保证措施：加强对气缸、气缸盖的冷却，防止水垢和油污的形成。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理4）漏泄的影响内漏：排气阀（回漏）；外漏：吸气阀、活塞环、气缸垫。漏泄损失用气密系数λl来衡量（0.90-0.98）。保证措施：气阀的严密闭合，气缸与活塞、气缸与缸盖等部件的严密配合。5）气体流动惯性的影响当吸气管中的气流惯性方向与活塞吸气行程相反时，造成气缸压力较低，气体比容增大，吸气量下降。保证措施：合理的设计进气管长度，不得随意增减进气管的长度，保证滤器的清洁。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理上述五条原因使实际与理论循环不同。4）漏泄的影响5）气体流动惯性的影响1）余隙容积Vc的影响2）进排气阀及流道阻力的影响3）吸气预热的影响2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3.排气量和输气系数理论排气量Vt----单位时间内活塞所扫过的气缸容积。实际排气量Q：Q=Vt

λ输气系数λ

：λ＝λtλv

λ

pλl漏泄的影响余隙容积Vc的影响进排气阀及流道阻力的影响吸气预热的影响二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理指示功率pi

：按示功图计算的功率理论功率P