基于決策樹(shù)技術(shù)的教育數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)快速產(chǎn)生，并且不斷堆積，人們開(kāi)始進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代。人們希望從海量數(shù)據(jù)中獲取有用信息，發(fā)現(xiàn)并得出數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)，然后對(duì)其進(jìn)行分析，最終得到價(jià)值信息。但是從龐大的數(shù)據(jù)中高效地獲取數(shù)據(jù)潛在價(jià)值，人工手動(dòng)分析方法很難對(duì)其進(jìn)行處理，需要借助相應(yīng)的技術(shù)和工具。在挖掘數(shù)據(jù)潛在價(jià)值方面，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)發(fā)揮了重要作用，可以幫助我們更深入地認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)，更全面地解讀數(shù)據(jù)，更有效地利用數(shù)據(jù)，因此廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)。眾所周知，教育

2、行業(yè)在各大行業(yè)中占據(jù)重要位置，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展，教育領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)量也變得十分龐大，其重要性也越來(lái)越明顯，教育領(lǐng)域中的大數(shù)據(jù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。數(shù)據(jù)挖掘的功能主要體現(xiàn)在描述和預(yù)測(cè)兩方面，將其應(yīng)用于教育領(lǐng)域中，主要是指使用一些數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)技術(shù)，對(duì)教育數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘活動(dòng)，描述教育活動(dòng)中的問(wèn)題，預(yù)測(cè)相應(yīng)的表現(xiàn)。
　　本文主要研究基于決策樹(shù)技術(shù)通過(guò)教育數(shù)據(jù)挖掘?qū)W(xué)生表現(xiàn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。教育數(shù)據(jù)挖掘過(guò)程中，學(xué)生數(shù)據(jù)信息較多，即條件屬性較多，當(dāng)選取不同

3、的條件屬性進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，容易產(chǎn)生非一致數(shù)據(jù)問(wèn)題。非一致數(shù)據(jù)是指，在一些數(shù)據(jù)樣本中，其條件屬性的取值均相同，但目標(biāo)屬性的值卻不同。對(duì)于非一致數(shù)據(jù)問(wèn)題，本文提出了基于多值決策表的預(yù)處理方法和基于貪心算法的決策樹(shù)構(gòu)造方法，基本思路:在數(shù)據(jù)預(yù)處理階段，對(duì)非一致數(shù)據(jù)的情況，將其決策進(jìn)行合并，形成多值決策表;在決策樹(shù)構(gòu)造階段，基于貪心算法思想，選擇權(quán)值和作為不純度函數(shù)，選擇錯(cuò)分誤差作為不確定性指標(biāo)，設(shè)計(jì)決策樹(shù)構(gòu)造算法，并實(shí)現(xiàn)決策樹(shù)構(gòu)造。
　　在

4、非一致數(shù)據(jù)決策樹(shù)分析研究基礎(chǔ)上，本文開(kāi)發(fā)了一個(gè)實(shí)際系統(tǒng)，該系統(tǒng)首先從傳統(tǒng)教育環(huán)境中獲取學(xué)生數(shù)據(jù)，以excel表格形式導(dǎo)入系統(tǒng)，并將樣本按照分類進(jìn)行存儲(chǔ);從導(dǎo)入數(shù)據(jù)中篩選出用于構(gòu)造決策樹(shù)的數(shù)據(jù)樣本集，并進(jìn)行預(yù)處理操作，刪除屬性值缺失率較高的樣本，使用常用值填補(bǔ)屬性值缺失率較低的樣本，轉(zhuǎn)換樣本屬性值的數(shù)據(jù)類型，方便決策樹(shù)的計(jì)算操作，形成便于構(gòu)建模型的表;得到對(duì)應(yīng)的表之后，檢查表中的數(shù)據(jù)不一致情況，然后使用多值決策方法對(duì)該表執(zhí)行進(jìn)一步的處理;

5、最后基于貪心算法思想實(shí)現(xiàn)決策樹(shù)模型的構(gòu)造，生成并顯示分類規(guī)則;用戶選擇預(yù)測(cè)目標(biāo)后，輸入預(yù)測(cè)學(xué)生的數(shù)據(jù)信息，利用已構(gòu)造的決策樹(shù)模型，對(duì)學(xué)生表現(xiàn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，得出預(yù)測(cè)結(jié)果，從而為教學(xué)工作者和學(xué)生提供參考意見(jiàn)。
　　本系統(tǒng)使用UML(Unified Modeling Language，UML)進(jìn)行系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)工作，使用Java語(yǔ)言和Eclipse工具進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn)，采用B/S(Browser/Server，B/S)模式方便用戶使用。