Redes de regras de associação

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Padua, Renan de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Association rule; Grafo; Graph; Network; Pós-processamento; Post-processing; Rede; Regras de associação
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-04022020-112230/

Regras de associação são amplamente utilizadas na literatura para extrair e explorar correlações dentro de bases de dados. As regras são extraídas por meio de uma análise combinatória de todos os possíveis valores de variáveis, com tamanho variando de 2 a N, sendo filtradas por medidas como suporte e confiança. O suporte aplica um filtro de ocorrência mínima, enquanto a confiança apresenta um filtro de probabilidade condicional mínima. Por esse motivo, as regras de associação tendem a apresentar 1 dos 2 problemas: (i) os valores de suporte e confiança são muito altos e somente regras óbvias são apresentadas ou (ii) os valores de suporte e confiança são muito baixos e o número de regras extraídas é extremamente alto. No caso (i), o conhecimento extraído provavelmente não é novidade para o especialista da área, o que torna todo o processo de mineração não produtivo. Já no caso (ii), há um conhecimento potencialmente útil extraído pelas regras; entretanto, devido ao alto número de padrões, esse conhecimento é difícil de ser encontrado. Visando auxiliar o problema descrito em (ii), foram propostos algumas abordagens de pós-processamento de regras de associação, entre elas a Association Rule Network (ARN). A ARN é capaz de explorar a base de regras de acordo com um item objetivo, focando toda a exploração em identificar quais itens da base estão correlacionados com o item escolhido. Ao modelar apenas um único item, a ARN mostrou-se incompleta, uma vez que itens dominantes podem se relacionar com vários itens de uma base de dados mas não ser importante para a ocorrência de nenhum deles. Neste doutorado foram propostas 2 abordagens capazes de explorar as regras geradas, focando a exploração em mais de um item objetivo. A exARN Convencional e a exARN Gulosa. Ao explorar as regras com mais de um item objetivo, as abordagens propostas são capazes de identificar itens dominantes, que são itens que se relacionam com vários itens objetivos, e itens determinantes, que se relacionam com apenas um único item objetivo. Os resultados para ambas as abordagens foram promissores. A exARN Convencional apresentou bons resultados em bases menos densas, na qual há menos relações existentes entre os itens. Já a exARN Gulosa apresentou bons resultados em bases extremamente densas, uma vez que o algoritmo guloso por trás da abordagem é capaz de reduzir drasticamente a quantidade de regras modeladas.