Лабораторна робота 11. Пошук асоціативних правил. Алгоритми Apriori та Eclat
Одинадцята лабораторна робота курсу «Аналітика даних». Спершу в аудиторії ви обчислюєте «руками» підтримку, достовірність, підйом і переконливість на малій транзакційній базі та виконуєте Apriori вручну для заданого порогу підтримки. Потім удома реалізуєте програму, що знаходить часті набори й генерує асоціативні правила з файлу транзакцій. Робота закріплює Лекцію 11.
Коротко про роботу
| Тема | Асоціативні правила; міри інтересовності (supp, conf, lift, conviction); алгоритми Apriori та Eclat |
| Передумова | Лекція 11. Пошук асоціативних правил |
| Аудиторна частина | Обчислення мір інтересовності та Apriori «руками» (з розв’язаннями) |
| Домашня частина | Програма: читає транзакції з файлу, знаходить часті набори й генерує правила з supp/conf/lift |
| Оцінювання | три рівні: базовий 60–74 / середній 75–89 / високий 90–100 |
Зміст
| № | Частина | Файл |
|---|---|---|
| 1 | Мета роботи | 1purpose.md |
| 2 | Методичні вказівки (теорія + демонстраційний приклад) | 2method.md |
| 3 | Аудиторні задачі з розв’язаннями | 3classroom.md |
| 4 | Домашнє завдання (програма) | 4task.md |
| 5 | Зміст звіту | 5report.md |
| 6 | Контрольні запитання | 6questions.md |
Домовленості
- Дві частини. Аудиторні задачі (3classroom.md) розбирають спільно «руками» — з них ви розумієте, що саме обчислює програма. Домашнє завдання (4task.md) — самостійна реалізація алгоритму Apriori та генерації правил у коді.
- Транзакційна база. Дані — множина транзакцій (по одній на рядок), кожна транзакція — набір елементів. Порядок елементів у транзакції несуттєвий, повтори ігнорують.
- Два пороги. Розрізняйте мінімальну підтримку (відсіює рідкісні набори) і мінімальну достовірність (відсіює ненадійні напрямки); у розв’язаннях і звіті завжди зазначайте, які пороги взято.
- Підтримка — частка, не лічильник. ; порівнюйте з порогом саме частку (або еквівалентний лічильник ).
- Мова програмування — на вибір. Стандартні бібліотеки для читання файлів
дозволені; готові реалізації Apriori (напр.
mlxtend) можна брати лише для перевірки власної.
Підсумок
Асоціативні правила відповідають на запитання «що з чим трапляється разом» і «наскільки надійно». Чотири міри — підтримка (поширеність набору), достовірність (надійність напрямку), підйом (сила зв’язку) та переконливість (частота порушень) — разом відділяють справжні закономірності від випадкових збігів і тривіальностей. У цій роботі ви навчитеся рахувати ці міри «руками», виконувати Apriori з відсіванням кандидатів за властивістю антимонотонності та перевіряти результат Eclat через перетин tid-множин — а потім автоматизуєте весь пошук програмою. Це завершальний метод змістового модуля про асоціативний аналіз і водночас типовий приклад навчання без учителя, що доповнює задачі кластеризації з Лекцій 9–10.