基于多核計算的分類數(shù)據(jù)挖掘算法研究.pdf

1、當前計算機制造工藝的飛速發(fā)展以及多核CPU芯片技術(shù)的日趨成熟，讓我們進入了高速計算的多核時代。同時，在并行計算領(lǐng)域上，也由以往的多機并行慢慢轉(zhuǎn)到多核并行上來，即多核計算的概念。這樣不僅提高了效率，同時還是節(jié)約了很大的硬件開銷，而且還是節(jié)能的，契合了節(jié)能環(huán)保的社會化主題。本課題把多核計算與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)結(jié)合起來，來實現(xiàn)快速高效的數(shù)據(jù)挖掘方法，主要對分類數(shù)據(jù)挖掘進行了多核化研究與探索。主要工作如下：
　　(1)KNN方法雖然有很多優(yōu)點，

2、但是其致命的問題就是分類效率比較低。針對這一問題，本文運用多核計算技術(shù)對該算法作了多核化改進研究。從數(shù)據(jù)劃分和任務(wù)劃分這兩個不同角度，本文分別提出了基于多核計算的MDKNN和MTKNN算法。MDKNN的設(shè)計思想是把單個任務(wù)處理的數(shù)據(jù)集分開，并在多個計算核心上并行執(zhí)行，以此來提高執(zhí)行效率。MTKNN算法主要是把整個分類任務(wù)看作一個整體，將單條記錄的分類視為整體的子任務(wù)，算法的核心思想是把各個子任務(wù)在多核平臺上并行執(zhí)行。實驗表明，這兩個算法

3、在保持原有分類正確性的同時極大提高了分類效率。
　　(2)決策樹方法最耗時的部分就是決策樹結(jié)構(gòu)的構(gòu)建過程，本文利用多核計算技術(shù)對決策樹的構(gòu)建過程進行了多核改進研究，并在經(jīng)典ID3算法的基礎(chǔ)上提出了一種基于多核計算的分類算法MPID3。由于決策樹的構(gòu)建過程采用遞歸調(diào)用的方法，本文在多核并行實現(xiàn)時設(shè)計了一個任務(wù)隊列，用于各個處理器核心的動態(tài)任務(wù)獲取和添加。實驗表明，該算法在保持原有分類正確性的同時極大提高了分類效率。
　　(3)