Bộ môn KHMT | Khoa CNTT | ĐH KHTN TP HCM Trang 2 5 Selected attribute: Thông tin về thuộc tính đang được chọn: o Type: Kiểu dữ liệu của thuộc tính Numeric: Dạng số, Nominal: Dạng rời
Trang 1Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên Khoa Công Nghệ Thông Tin
Bộ môn Khoa Học Máy Tính
Khai thác dữ liệu và ứng dụng
Tài liệu tham khảo
HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG WEKA EXPLORER 3.6.3
Tháng 8/2011
Trang 2MỤC LỤC
1 Giới thiệu 1
1.1 Các chức năng của Weka Explorer 1
1.2 Khảo sát dữ liệu 1
2 Tiền xử lý dữ liệu 3
3 Tập phổ biến & luật kết hợp 5
4 Phân loại 8
5 Gom cụm 10
6 Một số định dạng tập tin 12
Trang 3Bộ môn KHMT | Khoa CNTT | ĐH KHTN TP HCM Trang 1
1 Giới thiệu
1.1 Các chức năng của Weka Explorer
Các chức năng chính của Weka Explorer thể hiện trong các thẻ (tab) của màn hình
chính, bao gồm:
thuậtt toán áp dụng trong tiền xử lý dữ liệu
1.2 Khảo sát dữ liệu
Sử dụng thẻ Preprocess
(1) Open file…: Mở một tập tin dữ liệu
(2) Edit…: Hiển thị và chỉnh sửa dữ liệu bằng tay nếu cần thiết
(3) Save…: Lưu dữ liệu hiện tại ra tập tin
Weka Explorer hỗ trợ một số định dạng trong đó có 2 định dạng chính cần quan tâm là
*.arff và *.csv (Xem phần 6)
(4) Filter: Các tác vụ tiền xử lý được gọi là các bộ lọc, (xem phần 2)
Trang 4Bộ môn KHMT | Khoa CNTT | ĐH KHTN TP HCM Trang 2
(5) Selected attribute: Thông tin về thuộc tính đang được chọn:
o Type: Kiểu dữ liệu của thuộc tính (Numeric: Dạng số, Nominal: Dạng rời rạc/phi số)
o Missing: Số mẫu thiếu giá trị trên thuộc tính đang xét
o Distinct: Số giá trị phân biệt
o Unique: Số mẫu không có giá trị trùng với mẫu khác
o Bảng thống kê:
Dạng phi số:Thể hiện các giá trị và tần suất của mỗi giá trị
Dạng số:Thể hiện một số đại lượng thống kê như giá trị nhỏ nhất, lớn nhất,
giá trị trung bình và độ lệch chuẩn
Trang 5Bộ môn KHMT | Khoa CNTT | ĐH KHTN TP HCM Trang 3
2 Tiền xử lý dữ liệu
o Thông thường, với những bộ lọc có thể áp dụng trên các thuộc tính riêng lẻ sẽ cho phép lựa chọn tầm ảnh hưởng của bộ lọc đối với những thuộc tính người dùng quan tâm
o More: Hiển thị thông tin chi tiết về bộ lọc
o Capabilities: Các yêu cầu cần thiết đối với dữ liệu để thực hiện bộ lọc
Trang 6Bộ môn KHMT | Khoa CNTT | ĐH KHTN TP HCM Trang 4
o Hình bên dưới là màn hình điều chỉnh tham số cho phương pháp chia giỏ, trong
đó có các tham số như số lượng giỏ (bins), chia giỏ theo độ rộng/độ sâu
(useEqualFrequency),…
(scale) và giá trị nhỏ nhất (translation)
Trang 7Bộ môn KHMT | Khoa CNTT | ĐH KHTN TP HCM Trang 5
3 Tập phổ biến & luật kết hợp
Sử dụng thẻ Asscociate
o Choose: Lựa chọn một phương pháp
o Textbox: Thay đổi tham số cho phương pháp đã lựa chọn
Ví dụ: Apriori: Khai thác tập phổ biến và luật kết hợp
o [lowerBoundMinSupport, upperBoundMinSupport]: Độ phổ biến của các tập
hạng mục khai thác được sẽ nằm trong khoảng này
o metricType: Độ đo tính lý thú của luật kết hợp, gồm có Confidence, Lift,
Leverage, Conviction
o minMetric: Các luật khai thác được sẽ có độ đo thỏa giá trị này
Trang 8Bộ môn KHMT | Khoa CNTT | ĐH KHTN TP HCM Trang 6
o numRule và delta: Thuật toán luôn khởi động với mức độ lý thú mục tiêu cao
nhất Khisố luật đạt con số numRule, thuật toán sẽ dừng, ngược lại giá trị của
minMetric sẽ giảm một lượng delta để tìm các luật có độ đo lý thú thấp hơn
o outputItemsets: Kết xuất tập phổ biến trong kết quả
Thể hiện kết quả:
o Tập phổ biến: Danh sách các hạng mục và độ phổ biến
o Luật kết hợp: Luật và độ đo lý thú
Trang 9Bộ môn KHMT | Khoa CNTT | ĐH KHTN TP HCM Trang 7
Ví dụ: FP-Growth, Khai thác luật kết hợp
Ngoài các tham số như của Apriori, FP-Growth trong Weka còn được hỗ trợ một số tiện ích khác:
o findAllRulesForSupportedLevel: Khai thác tất cả các luật với độ đo đã lượng chọn
o maxNumberofItems:Số hạng mục tối đa trong lụât khai thác được
o rulesMustContainvà transactionsMustContain:Chỉ khai thác trên các hạng mục được quan tâm
Trang 10Bộ môn KHMT | Khoa CNTT | ĐH KHTN TP HCM Trang 8
4 Phân loại
Sử dụng thẻ Classify
(1): Classifier: Lựa chọn bộ phân loại và các tham số
(2): Test Options: Các tùy chọn để kiểm thử mô hình:
o Use training set: Sử dụng chính tập dữ liệu huấn luyện để kiểm nghiệm
o Supplied test set: Sử dụng một tập dữ liệu khác
o Cross-validation: Chia dữ liệu thành nhiều phần (Folds) để thực hiện nhiều lần đánh giá kết quả
o Percentage split: Chia dữ liệu thành 2 phần theo tỉ lệ %, một phần dùng để xây dựng mô hình, phần còn lại dành cho kiểm thử
o More Options: Điều chỉnh một số tham số khác:
- Output predictions:
Trả ra kết quả phân loại chi tiết cho từng mẫu trong dữ liệu kiểm nghiệm
- Preserve order for % Split:
Chia các mẫu vào tập huấn luyện và kiểm thử không theo cách lựa chọn ngẫu nhiên Thứ tự như trong dữ liệu hiện tại được giữ nguyên
- Điều chỉnh việc kết xuất một số thông tin
(3): Result list: Danh sách kết quả các lần chạy thuật toán, có thể tương tác trên danh
sách này để thực hiện một các chức năng phụ
- Load model, Save model: Mở/Lưu mô hình
phân loại ra tập tin
- Visualize tree: Một số bộ phân loại sử dụng cây
quyết định có thể cho hình ảnh cây
Trang 11Bộ môn KHMT | Khoa CNTT | ĐH KHTN TP HCM Trang 9
(4): Classifier output:
Kết quả sau được liệt kê bằng văn bản với những phần phân biệt như sau:
o Run information:
Thông tin chung về thuật toán được sử dụng, tập dữ liệu
o Classifier model
Trang 12Bộ môn KHMT | Khoa CNTT | ĐH KHTN TP HCM Trang 10
Chi tiết mô hình phân loại, tuy nhiên đối với một số bộ phân loại thì mô hình phân loại không thể hiện đầy đủ thông tin bằng văn bản được
o Summary
Liệt kê thông tin tổng quát về mức độ chính xác của bộ phân loại trong thử nghiệm vừa thực thi
o Detailed Accuracy By Classvà Confusion Matrix
Chi tiết kết quả độ chính xác của bộ phân loại trên từng phân lớp
5 Gom cụm
Sử dụng thẻ Cluster
(1): Clusterer: Lựa chọn mô hình gom cụm và các tham số
(2): Cluster mode: Các tùy chọn để kiểm thử mô hình:
o Use training set: Sử dụng chính tập dữ liệu huấn luyện để kiểm nghiệm
o Supplied test set: Sử dụng một tập dữ liệu khác
o Percentage split: Chia dữ liệu thành 2 phần theo tỉ lệ %, một phần dùng để xây dựng mô hình, phần còn lại dành cho kiểm thử
o Classes to clusters evaluation:
Gomcụmtrêntoànbộdữliệuvàđánhgiávớitiêuchíđộlỗilàthấpnhất.Vớiphươngphápn
ày ta cóthểápdụngcácphươngphápđánhngoàiđểkhảosátchấtlượnggomcụm
Trang 13Bộ môn KHMT | Khoa CNTT | ĐH KHTN TP HCM Trang 11
(3): Clusterer output: Chứacáckếtquảgomcụm
o Thông tin môhình:Đượcthểhiệntùytheobộgomcụmđượcsửdụng
Vídụđốivớithuậttoán Farthest First thìthông tin đượchiểnthịbaogồmtrọngtâmcủacácnhóm, cònvớithuậttoán HAC thìlàdanhsáchcácnhóm qua
mỗivònglặp.TrongkếtquảcủathuậttoánKmeanscòncóthông tin vềchỉsố SSE
Trang 14Bộ môn KHMT | Khoa CNTT | ĐH KHTN TP HCM Trang 12
o Kếtquảgomcụm: Thểhiệnsốmẫugomcụmđược/khônggomcụmđược
ĐốivớiphươngphápđánhgiáClasses to clusters evaluationthìcòncóthông tin
vềsốmẫubịgomcụmsai
6 Một số định dạng tập tin
Attribute-Relation File Format (*.arff)
o Là tập tin văn bản, gồm 2 phần:
Phần khai báo (header)
Trang 15Bộ môn KHMT | Khoa CNTT | ĐH KHTN TP HCM Trang 13
Phần dữ liệu (data)
o Phần khai báo:
@relation <tên dữ liệu>
@attribute <tên thuộc tính 1><Kiểu dữ liệu>
@attribute <tên thuộc tính 2><Kiểu dữ liệu>
…
@attribute <tên thuộc tính n><Kiểu dữ liệu>
o Các kiểu dữ liệu
Numeric Dữ liệu dạng số Ví dụ: @ATTRIBUTE name numeric Nominal Dữ liệu rời rạc Ví dụ: @ATTRIBUTE class {setosa, versicolor} String Dữ liệu chuỗi Ví dụ: @ATTRIBUTE name string
Date Dữ liệu kiểu ngày Ví dụ: @ATTRIBUTE discovered date
Dữ liệu thiếu được ký hiệu bằng dấu chấm hỏi “?”
o Phần dữ liệu:
Mỗi mẫu dữ liệu được đặt trên một dòng, giá trị của các thuộc tính được liệt kê theo thứ tự từ trái qua phải và ngăn cách bởi dấu phẩy “,”
Comma Separated Values (*.csv)
o Là tập tin văn bản
o Cấu trúc tương tự phần dữ liệu của tập tin arff: Các mẫu được lưu trên một dòng, các thuộc tính được ngăn cách bằng dấu phẩy
o Dòng đầu tiên chứa tên các thuộc tính
Ví dụ:
Một tập tin csv có nội dung như sau:
Trang 16Bộ môn KHMT | Khoa CNTT | ĐH KHTN TP HCM Trang 14
Có nghĩa là dữ liệu này gồm có 14 mẫu và 5 thuộc tính (outlook, temperature, humidity, windy, play)
Hiển thị tập tin này bằng arffViewer: