大工20秋《数据挖掘》大作业题目及要求.docx

数据挖掘是一种从海量数据中提取有价值知识的技术，广泛应用于各个领域，包括互联网行业。网络教育学院的《数据挖掘》课程旨在让学生深入理解并掌握这项技术。数据挖掘的任务主要包括分类、估计、预测、关联分析、聚类分析、描述和可视化以及处理复杂数据类型。关联规则学习是其中的一个重要组成部分，它通过分析购物篮数据来发现商品间的隐藏关系，如著名的“啤酒与纸尿布”案例，展示了数据挖掘如何揭示看似无关的商品之间的购买关联。 在这个案例中，超市通过对顾客购物行为的分析，利用数据挖掘技术找到了啤酒和纸尿布的关联，从而提高了这两种商品的销售。这体现了数据挖掘在商业决策中的巨大潜力，它能够帮助商家了解消费者行为，优化商品布局，提升销售额。 针对课程的大作业，学生需要完成的是KNN（K-最近邻）算法的学习和应用。KNN算法是一种基于实例的学习方法，其主要思想是计算新样本与已知类别样本之间的距离，选取最近的K个样本，根据这K个样本的类别出现频率来决定新样本的类别。常见的距离度量方式有欧氏距离和曼哈顿距离等。具体步骤如下： 1. 计算训练样本与待预测样本之间的相似性，通常使用距离作为相似性的度量。 2. 根据相似性（如距离）对所有样本进行排序。 3. 选取距离最近的前K个样本。 4. 统计这K个样本中各类别出现的次数，选择出现次数最多的类别作为预测结果。 在Python中实现KNN算法，首先需要加载数据，这里的数据集包含了花卉的四个特征（萼片长度、萼片宽度、花瓣长度、花瓣宽度）和对应的类别。然后定义KNN函数，该函数接受训练数据集、标签、测试样本和K值作为参数，计算测试样本与训练样本的距离，找到最近的K个邻居，最后返回预测类别。 在提供的代码片段中，`loadData`函数用于读取数据，将每行数据的前四列转换为浮点数并存储，最后一列作为标签。`knn`函数则实现了KNN算法的核心逻辑，通过计算欧式距离找到最近的邻居，并基于邻居的类别进行预测。 通过完成这样的大作业，学生不仅可以加深对KNN算法的理解，还能锻炼实际编程能力，为未来的研究或论文写作打下坚实基础。同时，这也提醒我们在面对大数据时，如何运用适当的挖掘工具和技术，发现隐藏的模式，从而推动业务发展和创新。