کامپیوتر|بررسی کاربرد عامل و سیستمهای چندعامله در داده کاوی

بررسی کاربرد عامل و سیستمهای چندعامله در داده کاوی شناسه محصول :50760 موضوع : کامپیوتر فرمت اصلی فایل : doc تعداد صفحات : 148 تعداد بازدید : 654 حجم فایل: 0.560546875 مگابایت

دانلود

امروزه با توجه به گسترش روز افزون اطلاعاتی که بشر با آنها سر و کار دارد، بهره­ گیری از روشهایی همچون داده کاوی برای استخراج دانش و اطلاعات نهفته در داده ­ها، امری غیرقابل اجتناب می­باشد. بدلیل حجم بسیار بالای داده ­ها در بسیاری از کاربردها و اهمیت بیشتر داده ­های جدید، ذخیره­ سازی این داده­ ها امری مقرون به صرفه نیست، لذا داده ­هایی که باید مورد پردازش قرار گیرند، همواره بصوت پویا در حال تغییر و تحول هستند. مساله دیگری که امروزه در بحث داده­ کاوی وجود دارد، بحث توزیع شدگی ذاتی داده­ ها است. معمولا پایگاه هایی که این داده­ ها را ایجاد یا دریافت می­کنند، متعلق به افراد حقیقی یا حقوقی هستند که هر کدام بدنبال اهداف و منافع خود می­باشند و حاضر نیستند دانش خود را بطور رایگان در اختیار دیگران قرار دهند. با توجه به قابلیتهای عامل و سیستمهای چندعامله و مناسب بودن آنها برای محیط های پویا و توزیع شده بنظر می­رسد که بتوان از قابلیتهای آنها برای داده­ کاوی در محیط های پویا و محیط های توزیع شده بهره برد. اکثر کارهایی که تاکنون در زمینه بهره ­گیری از عامل و سیستمهای چندعامله انجام شده است خصوصیتهایی همانند خودآغازی و بخصوص متحرک بودن عاملها را مورد بررسی قرار داده است و در آنها مواردی همچون هوشمندی، یادگیری، قابلیت استدلال، هدفگرایی و قابلیتهای اجتماعی عاملها مورد بررسی قرار نگرفته است. در این تحقیق ما قصد داریم تا ضمن بررسی کارهای موجود در زمینه کاربرد عامل و سیستمهای چندعامله در داده­ کاوی، بحث طبقه­ بندی جریان داده ­ها را در یک محیط پویا مورد بررسی قرار دهیم. ما مساله خود را در دو فاز مورد بررسی قرار خواهیم داد. در فاز اول خصوصیتهای یک عامل تنها مورد بررسی قرار خواهد گرفت و در فاز دوم قابلیتهای اجتماعی عاملها مانند مذاکره، دستیابی به توافق و … برای داده ­کاوی در یک محیط پویا و توزیع­ شده رقابتی مورد استفاده قرار خواهد گرفت. بطور کلی دستاوردهای اصلی این تحقیق عبارتند از 1) ارائه یک رویکرد مبتنی بر عامل برای مساله طبقه ­بندی جریان داده­ های دارای تغییر مفهوم و پویا با استفاده از قابلیتهای هدفگرایی، هوشمندی، یادگیری و استدلال 2) ارائه یک رویکرد مبتنی بر سیستمهای چندعامله برای طبقه­بندی جریان داده­های توزیع­شده در یک محیط رقابتی با استفاده از قابلیتهای اجتماعی عاملها و دستیابی به توافق. نتایج حاصل از آزمایشات انجام شده در این پایان ­نامه نشان­ دهنده برتری استفاده از عاملها و سیستمهای چندعامله برای بحث طبقه بندی و داده­ کاوی در محیطهای پویا و توزیع شده می­باشد.  فهرست مطالب 1. فصل اول – معرفی و آشنایی با مفاهیم اولیه. 1 1-1- مقدمه­ای بر داده ­کاوی.. 2 1-1-1- خوشه­ بندی.. 3 1-1-2- کشف قواعد وابستگی.. 4 1-1-3- طبقه ­بندی.. 4 1-1-3-1- طبقه­ بندی مبتنی بر قواعد. 5 1-2- داده­ کاوی توزیع ­شده. 7 1-3- عاملها و سیستمهای چندعامله. 8 1-3-1- عامل. 8 1-3-1-1- مقایسه عامل با شی.. 9 1-3-1-2- معماری عاملها11 1-3-1-3- معماری BDI. 12 1-3-2- سیستم­های چندعامله. 14 1-3-2-1- مذاکره. 17 1-4- بهره ­گیری از عامل برای داده ­کاوی.. 19 1-4-1- سیستم­های چندعامله، بستری برای داده ­کاوی توزیع شده. 19 1-5- جمع­ بندی.. 22 2. فصل دوم – داده­ کاوی پویا23 2-1- مقدمه ­ای بر داده ­کاوی پویا24 2-2- جریان داده. 25 2-3- طبقه بندی جریان داده. 26 2-3-1- موضوعات پژوهشی.. 27 2-4- جمع­ بندی.. 31 3. فصل سوم – مروری بر کارهای انجام شده. 33 3-1- مقدمه. 34 3-2- داده ­کاوی توزیع­ شده ایستا. 35 3-2-1- روشهای غیرمتمرکز. 36 3-2-2- روشهای مبتنی بر توزیع ذاتی داده ­ها37 3-3- کارهای مهم انجام شده در زمینه داده­ کاوی با استفاده از عامل. 38 3-4- کارهای انجام شده در زمینه طبقه ­بندی جریان داده­ها41 3-4-1- روشهای طبقه­ بندی Ensemble-based. 41 3-4-2- درختهای تصمیم بسیار سریع. 43 3-4-3- طبقه­ بندی On-Demand. 46 3-4-4- OLIN.. 48 3-4-5- الگوریتمهای LWClass. 49 3-4-6- الگوریتم ANNCAD.. 51 3-4-7- الگوریتم SCALLOP. 51 3-4-8- طبقه­ بندی جریان داده ­ها با استفاده از یک روش Rule-based. 53 3-5- جمع ­بندی.. 54 4. فصل چهارم – تعریف مساله. 55 4-1- مقدمه. 56 4-2- تعریف مساله برای فاز اول. 56 4-2-1- جریان داده. 57 4-2-2- مفهوم یا مدل موجود در جریان داده. 57 4-2-3- مساله طبقه­ بندی جریان داده­ های دارای تغییر مفهوم. 57 4-3- تعریف مساله برای فاز دوم. 59 5. فصل پنجم – رویکردهای پیشنهادی.. 62 5-1- مقدمه. 63 5-2- رویکرد پیشنهادی برای فاز اول پروژه. 63 5-2-1- عامل و ویژگیهای آن در این مساله. 64 5-2-2- عملکرد کلی عامل. 65 5-2-3- معماری عامل. 66 5-2-3-1- حسگرها 67 5-2-3-2- پایگاه دانش عامل. 68 5-2-3-3- تابع ارزیابی محیط.. 70 5-2-3-3-1- نحوه تشخیص اطلاعات و نگهداری الگوهای recur در جریان داده. 70 5-2-3-3-2- نحوه استخراج الگوهای recur70 5-2-3-3-3- نحوه بروزرسانی اطلاعات مربوط به الگوهای recur73 5-2-3-3-4- نحوه محاسبه وقوع احتمال وقوع یک الگوی خاص…. 74 5-2-3-4- تابع سودمندی.. 75 5-2-3-5- بخش تصمیم­ گیری Planning. 79 5-2-3-5-1- بخش تصمیم­ گیری.. 79 5-2-3-5-2- Planning. 83 5-2-3-6- بخش Action. 86 5-3- رویکرد پیشنهادی برای فاز دوم مساله. 87 5-3-1- عاملهای مشتری.. 88 5-3-2- عامل صفحه زرد. 90 5-3-3- عاملهای داده­ کاو. 91 5-3-3-1- معماری عاملهای داده­ کاو. 92 5-3-3-1-1- تابع BRF. 94 5-3-3-1-2- تابع Generate Options. 95 5-3-3-1-3- تابع فیلتر. 95 5-3-3-1-4- بخش Actions. 96 5-3-3-1-5- Plan های عامل. 97 5-3-3-1-5- 1- Plan مربوط به طبقه­ بندی.. 97 5-3-3-1-5-2- Plan مربوط به تطبیق طبقه­ بندی98 5-3-3-1-5-3- Plan مربوط به خرید و فروش قواعد با استفاده از مذاکره. 101 5-4- جمع ­بندی.. 111 6. فصل ششم – آزمایشات و نتایج.. 113 6-1- مقدمه. 114 6-2- محیط عملیاتی.. 114 6-3- مجموعه داده ­های مورد استفاده. 116 6-3-1- مجموعه داده­ های استاندارد. 116 6-3-2- مجموعه داده­ های واقعی.. 117 6-4- معیارهای ارزیابی و روشهای مورد استفاده برای مقایسه. 117 6-5- آزمایشات انجام شده. 118 6-5-1- آزمایشات مربوط به فاز اول. 119 6-5-2- آزمایشات مربوط به فاز دوم. 128 6-6- جمع ­بندی.. 130 7. فصل هفتم- جمع­ بندی و نتیجه­ گیری.. 132 فهرست مراجع. 136  فهرست اشکال  شکل1-1- معماری BDI در عامل. 15 شکل3-1- درخت تحقیق مربوط به طبقه­بندی در مبحث داده­کاوی.. 34 شکل3-2-طبقه­بندی مبتنی بر Ensemble. .44 شکل3-3- چارچوب روش On-Demand. 47 شکل 3-4- نمایی از سیستم OLIN.. 49 شکل3-5- پروسه SCALLOP 53 شکل5-1- نمودار ترتیب عملکرد عامل پیشنهادی.. 66 شکل5-2- معماری عامل پیشنهادی.. 67 شکل 5-3- پنجره نظاره بر روی جریان داده­ها68 شکل 5-4-گراف ایجاد شده از روی رشته مفهوم­ها71 شکل5-5-محل تجمع الگوهای استخراج شده از رشته مفهوم­ها73 شکل 5-6- میزان محاسبه شده احتمالها به ازای مقادیر مختلف K.. 81 شکل5-7- شبه کد Plan کلی عامل. 83 شکل5-8- نسبت واریانس به حاصلضرب 50 متغیر دارای مجموع ثابت.. 85 شکل5-9-وزن دهی چند داده مختلف… 86 شکل5-10- نمایی کلی از سیستم چندعامله ایجاد شده88 شکل 5-11- معماری BDI عامل داده­کاو. 93 شکل5-12- بخشی از جریان داده و قواعد استخراج شده از آن. 99 شکل5-13- بخشی از جریان داده و قواعد استخراج شده از آن. 101 شکل6-1- کد نمونه برای استفاده از بسته نرم افزاری weka. 115 شکل 6-2- زمان لازم بر حسب میلی ثانیه برای داده­هایStagger120 شکل 6-3- زمان مصرف شده برای تطبیق طبقه­بند. 120 شکل 6-4- نمودار مربوط به زمان پردازش روشهای مختلف برای داده­های HyperPlan121 شکل 6-5- زمان مصرف شده برای تطبیق طبقه­بند 121 شکل 6-6- نمودار مربوط به زمان پردازش روشهای مختلف برای داده­های Nursery122 شکل 6-7- زمان مصرف شده برای تطبیق طبقه­بند برای داده­های Nursery122 شکل 6-8- عملکرد روشهای مختلف بر روی مجموعه داده HyperPlan124 شکل 6-9- نمودار عملکرد روشهای مختلف بر روی مجموعه داده HyperPlan در یک بازه کوچکتر124 شکل 6-10- نمودار عملکرد روشهای مختلف بر روی مجموعه داده HyperPlan در یک بازه کوچکتر 125 شکل 6-11- زمان مصرف شده برای تطبیق طبقه­بند برای داده­های HyperPlan125 شکل 6-12- عملکرد روشهای مختلف بر روی مجموعه دادهStagger126 شکل 6-13- زمان مصرف شده برای تطبیق طبقه­بند برای داده­هایStagger126 شکل 6-14- عملکرد روشهای مختلف بر روی مجموعه داده Nursery127 شکل 6-15- زمان مصرف شده برای تطبیق طبقه­بند برای داده­های Nursery127 شکل 6-16- نمودار نتایج حاصل از طبقه­بندی توزیع ­شده مجموعه داده Nursery130    فهرست جدولها  جدول1-1- ویژگیهای یک عامل 11 جدول3-1- ماتریس حاصل از روش LWClass. 51 جدول3-2- مقایسه تکنیکهای ذکر شده54 جدول 5-1- ساختار اطلاعاتی ذخیره شده برای هر مفهوم و الگو. 69 جدول5-2- ساختار اطلاعاتی مربوط به وقوع الگوی “CFDA”. 75 جدول5-3- نمونه ای از خروجی تابع سودمندی عامل. 81 جدول5-4-اطلاعات مورد استفاده برای تخمین سودمندی یک قاعده105 جدول 6-1- دقت طبقه­بندی روشهای مختلف… 128 جدول6-2- نتایج حاصل از طبقه­بندی توزیع شده مجموعه داده Nursery در سه مفهوم مختلف… 130