一種基于約束FP樹的天體光譜數(shù)據(jù)相關(guān)性分析方法

1、 模式識別與人工智能 卷 現(xiàn)假定 ， ， ， ， 事務(wù) ， ， 則 只包 含 ， 包含 照 樹 的構(gòu) 造 過程 先 構(gòu) 不 ：按 造 ， 的路徑 由事 務(wù) ， ， 構(gòu) 成 ， 寬度 不大 ， ： 其 于 再 構(gòu) 造 ， 。的路 徑 由事 務(wù) ， ， ， 和 后 構(gòu) 成 ， 處分 別用 、 來 描述 此 中提 取 出約束 頻繁 模 式 集 ， 對 于 任 一頻 繁 模 式 則 ， 中 ， 是 天體光譜 數(shù) 據(jù)特征 的 其 ， 非 空子模 式 ， 是物 理化 學(xué)性質(zhì) 的非 空子模 式 ， （ ） 如 果 尸， 只 ） ， ， ， ， ， ， ， 當(dāng) 時 ， ， ， ， 。 當(dāng) 兒時 ， ， ， 即

2、 中包含 除 則 生成 一條關(guān) 聯(lián)規(guī) 則 ：。 （ ， ， 中 和 描 ）其 述 該關(guān) 聯(lián)規(guī)則 的重 要程 度和 可信程 度 以外 的路徑 ， 因此 ， 總之 推 論 設(shè) 為一 個 天體光譜 數(shù)據(jù) 庫 、 為 、 天 體光 譜 知 識 ， 、 分 別 是 由 、構(gòu)造 的 樹， 當(dāng) 時 ， 天體光 譜 數(shù)據(jù) 相關(guān) 性 分 析算法 通過上 述分 析 ， 體光 譜數(shù) 據(jù) 的 樹 構(gòu)造 算 天 法 ， 可描 述如 下 推 論 設(shè) 為一個 天體 光譜 數(shù)據(jù) 庫 ， 天 為 體 光譜 知識 ， 是基 于 構(gòu) 造 的 樹 ， 是 的 樹 ， 時 ， 當(dāng) 輸入 天體光 譜數(shù)據(jù) 庫 、 一個 最小 支持度 和

3、天體光 譜知識 ， ） （ ， 輸 出 天體光 譜數(shù) 據(jù) 樹 推論 和推論 很 容易通過定理 得證 ， 中推 其 論 是 當(dāng)天體 光譜知識為空 時 ， 樹退化 為 樹 定 理 設(shè) 為 一個 天體 光譜數(shù) 據(jù)庫 ， 為最 掃描天體光譜數(shù)據(jù)庫 一遍 ， 到天體光譜頻繁項 的集合 得 和每個頻繁項 的支 持度 ， 把 ，按支持 度遞減排序 ， 并 結(jié) 果 記 為 ； 小支持 度 ， 為天 體光 譜 知 識 ， 造 出的 約束 構(gòu) 樹 為 ， 將 分 為兩部 分 ， 由 即 ， 其中， ， （ ） ， 男 么 ， （ ： ） 將 天體光譜知識 轉(zhuǎn)化為天體光譜模式集 并按 模式 的 ， ， 一 支持 度

4、遞減排序 ； 如果對 于 ， 用傳 統(tǒng) 構(gòu) 造方 法構(gòu) 采 棵 樹 造 的 樹 為 ， 是 同 則 與 一 對 中 ， 一如果 含有 頻繁模式 ， ， 僅 一 則 按 支持度遞減排序且 ； （ ！ ） 為天體光譜數(shù)據(jù)庫 的事務(wù) 將 中光譜數(shù)據(jù)頻繁項按 次 序排列 ， 結(jié)果為 （ ， ） ， ； 證 明 假 定 是 對 于 ， 用 傳 統(tǒng) 采 構(gòu)造 方法 的 樹 ， 是對 于 ， 用傳 采 統(tǒng) 構(gòu)造 方 法構(gòu)造 的 樹 ， （ ） ， 因此 中從 根 節(jié) 點 到 葉子 節(jié) 點 的路 （ 。 ， 不含有 中的任一頻繁模式） ， ） （ ； 徑 中所 描 述 的 任 一 頻 繁 模 式 ， 然 有

5、（ ） ： 必 又 ， （ ） ， ， 即 中 （； ； ） ， ； （ ） 從 根節(jié)點 到 葉子節(jié) 點 的路徑 中所描 述 的任一 頻繁模 式 ， 然 有 ） 。 必 （ 又 。 ， ； ， （ ） 夠 描 述 能 中全 部 的 約 束 頻 繁模 式， 因此 與 同一 棵樹 是 天體光譜數(shù) 據(jù)的頻繁模式提取與關(guān)聯(lián)規(guī)則挖 掘 ） 通 過遍 歷天 體光譜 數(shù)據(jù) 樹 ， 提取 出天 體 可 光譜數(shù) 據(jù) 的 約 束 頻 繁 模 式為 了便 于 樹 的遍 歷， 創(chuàng)建 一個 項頭 表 ， 得每 項通 過一個 節(jié)點 鏈指 向 使 它在樹 中的位置 取 過 程 從 頻 繁模 式 開 始 ， 提 一 構(gòu) 造它

6、 的條件 模 式 基 （ 件 模 式 基 是 一 個 子 數(shù) 據(jù) 庫 ， 條 由 樹 中與后 綴 模 式 一 起 出現(xiàn) 的前 綴 路 徑 集 組 ： ； ： ： ： ； ） ， ； （ （ ） 成） 然后構(gòu)造它 的條件 ， 樹 并遞歸地在該樹上 進(jìn) 行挖 掘 式增 長通 過后 綴模 式 與 條件 樹 產(chǎn) 模 生 的頻 繁模式 連接 實現(xiàn) 設(shè) 是 最小 可信 度 閾值 ， 從 上 述 樹 是 在上述算法 中， 創(chuàng)建天體光譜數(shù)據(jù)的 樹的 根節(jié)點記為， 并且標(biāo)記為“ ， 然后對天體光譜 ” 數(shù)據(jù) 庫 中 的每個交 易 如下操 作 做 期 張繼福 等： 一種基于約束 樹 的天體光譜 數(shù)據(jù)相關(guān)性分析方法

7、 根據(jù) 中 的順 序 ， 出并 排 序 選 中的天體 光 譜 頻 繁 項 ， 中 排 好 序 的 頻 繁 項 列 表 記 為 把 其 中 是 第 一個 元 素 ， ， 是 列 表 的 剩余 部 分 ， 用 ， ） 調(diào) （ 函數(shù) （ ， ）的執(zhí) 行步 驟如 下 如果 有一 個 子 節(jié)點 ， 中 其 （ 即規(guī) 則 的重要 程度 ） ， 為 置信度 （ 即規(guī)則 的可 信 程度 ） 這 條 規(guī) 則 與光 譜 數(shù) 據(jù) 經(jīng) 驗 總 為 將 結(jié)得 出的波 的特 征 和 物理 化學(xué) 性 質(zhì) 關(guān) 系 進(jìn) 行 比較 ， 發(fā)現(xiàn) 它 與 型 星 的 特 征 基 本 類 似 由此 可 見 ， 用 利 該相 關(guān)性 分析

8、方法 挖 掘天體 光譜 數(shù)據(jù) 特征 和 物理化 學(xué)性 質(zhì)之 間存 在 的相關(guān) 性 ， 可 行 的和有 價值 的 是 挖 掘系 統(tǒng) ， 將 的 值 增加 否則 創(chuàng) 建 則 域 ； 一 個 新節(jié) 點 ， 它 的 父 節(jié)點 為 ， 將 使 為 ， 并 歸一化 離散化 背景知識約束 樹構(gòu)造 頻繁漠式挖掘 關(guān)聯(lián)規(guī)則提取 幫助 （ 腫 最小支持度 離散表名 模式挖掘 和那 些 具 有相 同 的域 串起 來 頻繁 項 目集 如果 非空 ， 遞 歸調(diào)用 ， 則 （ ） 頻繁 項 目集 ， 蛆 ， 支持度 （ ） 】 天體 光 譜 數(shù) 據(jù) 頻 繁 模 式 的 提 取 通 過 調(diào) 用 ， （ ）函數(shù) ¨

9、 實現(xiàn) ： ， ， 。 ， ， 聊 ， 。 ， ， 一 ， ， ， ， ， ， 蛆 蚰 ， ， ， 。 ， ， ， 。 ， ， ， 鯽。 曠 ， ， 。 曠 。 ， 。 ， ， ， ， 曠 曠 實 驗結(jié) 果 分析 在 、 內(nèi) 存 、 潞曠， ， ， ， ， 曠 ， ： ： 。 ； ； 塒 ， ， ， ， 胡 ， ， ， ， 。 。 。舢 。 ， 。 。 ：！ 籀 壬 囂 器 ： 器 榴 嗣 ： 嬲 。 ； ， 曠 ， ， ， ， ， ， 操作 系統(tǒng)和 為 ， 用 實現(xiàn)天體光譜數(shù) 據(jù)相 關(guān)性 分析 原 型系統(tǒng) 采用 國家 天文 臺提供 的 條 星光譜 數(shù)據(jù) 為實 驗數(shù) 恒 據(jù)集 ， 中選定 個

10、波長和 個物 理化學(xué) 性質(zhì)作 為 其 屬性集 圖 是原 型系統(tǒng) 的運(yùn)行結(jié)果 圖 、 ， 呦 ， 加 ， ， ， ， ， ， ， ； ， ， 蚰 ， ， ， ， ， 曠 ， ， ， ， 曠 咖 曠 曠 曠 蚰 。 ， ， ： ， ， ： 式船 （ ， ， ， ， ， ， ， 圖 約束頻繁模式 圖 約束頻 繁模 式挖 掘結(jié) 果 ， 中 ， 是 圖 背景 知識 是 對 含有 波 長 處 的 寬 峰 強(qiáng) 流 量 、 波 長處 挖掘 系統(tǒng) 歸一化 離教化 背景知識約束 樹構(gòu)造 頻繁模式挖掘 關(guān)聯(lián)規(guī)則提取 幫助 （ ） 的寬峰 較弱 流量 、波 長處 的寬 峰強(qiáng) 流量 或 波 長處 的窄 峰強(qiáng) 流量 特

11、征 的光譜 模 式 ， 最小 支 持 度 為 選擇 相應(yīng) 的離 散化 的天體 光 譜 數(shù)據(jù) 表 ， 用 采 算法 構(gòu)造 樹 ， 通 過對 樹 的 并 遍歷 ， 提取 出符 合約 束條 件 的頻繁 模式 中最后 一 其 條頻 繁 模 式 ， ， ， ， ， ， ， 最小支持度 最小置信度 關(guān)聯(lián)規(guī)則 離散表名 模式挖掘 支持度 （ 】置信度 生 成 的關(guān) 聯(lián) 規(guī) 則 器 羈妻器襄 耱§ 蔫 ； ， ： 稚璺 黜 他。 強(qiáng) ： 董 ； 藿 他 箍 霧 ： 韃 畝強(qiáng) 宦 二 ： ： 壤：卷 其 。 囂壅 冀竺 鴨 溫 強(qiáng)塞 囂蕈 ： 羈 尊 ： 他 毽妻 ， 摩 微 湍 流 其 溫 器 撮

12、： 器 器 糾 羧 吡 蹯 ； ： 躐 勰 （ ） 描 述 了光 ， 袈 藉豐露摹 ； 南 。 ： 莨 ， 三跛 受 。 。 譜波 長 處 、 處 、 處 、 處 和 處 妻較弱寬伽中， 霎 壟 冀 鬟 一 鞋 徽湍流，絲 寬 攢量 弱 溫度， ， 。 強(qiáng) 舢 其他 ， ；。器囂 瓣 囂。 器 。 離散值全部為 ，處 、處離散值全部為 ， 處離散 值 為 該頻 繁模 式在 離散 表 ， 中 的支持 度為 圖 是 天 體 光 譜 數(shù) 據(jù) 相 關(guān) 性 分 析 ； ： ：君：藉： 凄 糍 器噩囂耋鬈賽囂蓉囊 盂 一 ； 器 ： ； 器 。 其 器 ： 囊：囂： 蓬 耋 地 ： 蓑囊囂囂囊麓霾壅 囂

13、摯 喜 墓 蓮 ： 髑蠹 躺賽 交籍 土 葷 器 ： 器 狴 圖 關(guān) 聯(lián) 規(guī) 則 ；耋 ； ， 豢 器 疊 襲 ：器 器 ： ： 鼢 結(jié) 果 中 ， 小支 持為 ， 小置 信度 為 圖 最 最 最 后 一條關(guān) 聯(lián)規(guī) 則 ： 一 強(qiáng) 寬 ， 較 弱 寬 ， 較 弱 寬 ， 強(qiáng) 寬 一 一 一 ： 溫度 一 化 學(xué) 一 微 湍 流 一 ， 度 一 ， ， ， 光 （ ） ， 結(jié) 束 語 尋 找未 知 的天文 規(guī)律 是人 類探 索 宇宙奧 妙所 追 求 目標(biāo) 之一 文 以 國家 重 大科 學(xué) 工 程 項 本 可解 釋為 如果 ，） 波長 為 有很 強(qiáng)且 很 寬 的 在 處 峰 、） 波長 為 在 處

14、有 較 弱且 很 寬 的峰 、 ） 波 在 長為 有 較 弱 且 很 寬 的 峰 、 在 波 長 為 處 ） 處有很 強(qiáng)且 很寬 的 峰 ， 么 此 光譜 的溫 度 的范 圍為 那 ， 學(xué)豐 度 的范 圍為 一 一 一 微 湍 化 ， 流 的值 為 光 度 的范 圍為 該 規(guī)則 的支 持 度 ， 目為背 景 ， 用一 階謂 詞 邏 輯 作 為 天體 光 譜 知 識 表 采 示技 術(shù) ， 出一種 約 束 提 樹及 其 構(gòu) 造 算 法 ， 而 有 從 效 提高 天體 光譜 數(shù) 據(jù) 相關(guān) 性 分 析 的針 對性 和效 率 模式識別與人工智能 卷 并在此 基礎(chǔ) 上 ， 出一 種基 于關(guān) 聯(lián) 規(guī)則 的天

15、 體 光譜 提 數(shù)據(jù) 相關(guān) 性分 析 方 法 用 的 采 恒 星 光 譜數(shù) 據(jù) 的實驗 結(jié)果 表 明 ， 用 該相 關(guān) 性 分 析方 法 挖 掘 天體 利 光譜 數(shù)據(jù) 特征 和物 理 化學(xué) 性 質(zhì) 之 間存 在 的相 關(guān)性 ， 方法 電子 學(xué) 報 ， （ ） ， ：） ， ， ， ， ： （ ， （ ） ） （ 楊金福 ， 吳福朝 ， 羅阿理， 基于覆 蓋算 法的天體光譜 自 分 等 動 類模式識別與人工智能 ， ： ， （ ） ） ， ， ， ， 是可行的和有價值的 從而為尋找未知的天文規(guī)律， 提供 一種 有效 的新途 徑 參 考 文 獻(xiàn) （ ） （ ） ： （ 張繼福 ， 蔡江輝 面向 的

16、天體光譜離群 數(shù)據(jù) 挖掘系統(tǒng) ， ： ， 研究 光譜學(xué) 與光譜分析 ， ， ： （ ） ） ， ， ， （ ） （ ） （ ， ， ： ） （ 羅阿理 光譜 自動分析技術(shù) 中的模式識別 方法研究 博士學(xué) 位 論文 京 ： 北 中國 科 學(xué) 院 國家 天文 臺 ， ） （ 張繼福 ， 勇， 蔣義 胡立華 ， 基于概念格 的天體光譜 離群數(shù)據(jù) 等 識別方法 自動 化 學(xué) 報 ， （ ） ） ， ： ： ， ， ， 丑 ， ， ： （ ， ） （ 中田 星光譜 的 自動識別 與分類 方法 研究 士學(xué)位 論 劉 恒 博 文 北京 ： 中國科學(xué)院 自動化研究所 ， ） ， ， ， ， ： ： ， ， （ ） ， （ ） ， ： ， ， ， ， ， ， ， ， （ ， ）： ， ） ） （ ： （ ， ， ， （ 容， 劉 段福慶 ， 陽， 基 于小波特 征的星系光譜 分類 劉三 等 電 子 學(xué) 報 。 ， （ ： ） ） ， ， （ ） ： （ ） ， ， （ 陳安龍 ， 唐常杰 ， 陶宏