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2.5.2 對比

目前,國際上已有若干數據挖掘軟件產品問世。如IBM公司的Intelligent Miner for Data能夠建立歸類和預測模式,發現大型數據庫中的聯系和后續模式,自動將數據庫分為相關記錄組,在特定時間序列中發現類似的行為模式,還集成了數據處理、統計分析和結果顯示工具,尋找包含于傳統文件、數據庫、數據倉庫和數據中心中的隱含信息,幫助用戶充分利用傳統數據庫或普通文件中的結構化數據,其采集算法已成功應用于客戶及貿易伙伴中,滿足市場分析、詐騙行為監測、客戶聯系管理等業務領域的需求。SPSS公司的軟件Clementine對商務活動有著較深的了解,能找到解決商務問題的有效方法,其交互式的數據挖掘過程結合有價值的經驗,可產生強有力的預測模型,它能使Web站點更聰明,以改善電子商務的利潤率,更有利地吸引客戶,交叉銷售適當的產品給適當的客戶以使銷售額最大,保留最好的客戶而不是把他們留給競爭對手,減少欺詐避免損失,識別風險以便更有效地服務。ANGOSS公司的軟件KnowledgeSTUDIO是該公司最新數據挖掘應用程序,其特點是在可視化的容易使用的界面中采用多個數據挖掘模型,它是新一代數據挖掘軟件,將先進的數據挖掘技術集成到共同的環境中去,以便企業能夠從他們在數據中的投資中獲得最大的利益,它包括決策樹、聚類分析和幾種預測模型的功能,以便用戶從很多不同的方面挖掘并理解他們的數據,它還包括強大的數據可視化工具,支持和解釋所發現的知識。

與以上這些現有的軟件產品相比,ICCKDSS具有如下的優勢:

1) ICCKDSS以KDTICM理論(見下3中所論)為依托,以探索知識發現系統的潛在規律為著眼點。它使用了全新的模型、算法和方法,而不是對現有的模型和方法的集成。

2) ICCKDSS采用了組合構件式的設計方式。各組件功能獨立,可以針對具體問題單獨使用;而且組件之間接口明確,可以集成在一起共同解決復雜問題,易于功能的擴展和構件的重用。

3) ICCKDSS適用面廣(涵蓋了結構化、半結構化和非結構化數據挖掘),較其它軟件產品更為靈活、應用范圍更廣,目前已成功地應用于農業、現代遠程教育網、氣象及國際商務等領域。

4) ICCKDSS還具有知識庫中的知識發現(Knowledge Discovery in Knowledge Base, KDK)功能,即“在固有與發現的知識中發現知識”,極大地拓寬了原有KDD的發現知識的渠道。

2.5.3 評價

針對ICCKDSS,教育部組織的重點科技項目鑒定意見為“該項成果是集理論、軟件(功能)與應用于一體的創新性研究;系統整體上達到國際先進水平”(見附件 )。已獲得3項國家發明專利(經國際權威機構評估其無形資產總計為221萬美元);通過國家軟件評測中心的鑒定測評(見附件 );多次通過實際運行。ICCKDSS于2003年5月被國家科技部批準為國家級科技成果重點推廣計劃項目(2003EC000001),并獲資助(見附件 )。《科學時報》撰文稱:“軟件系統ICCKDSS在北京科技大學的誕生,宣告著中國在遠程教育領域開始處于世界先進水平。”

3. 原創性技術理論體系KDTICM的構造

3.1 KDTICM總體架構

綜合集成上述研究成果,于2002年構造了基于內在認知機理的知識發現理論KDTICM,對知識發現的第一大核心問題,即缺乏基礎理論,系統地給出了答案。KDTICM是以3個基本原理(機制)為貫穿紅線與理論支柱;由5個彼此相互聯系的層面-------基礎理論層、內在認知機理層、過程模型層、技術方法層、智能系統層構成的(如圖22所示)。經近幾年連續五次查新證實:基于內在認知機理的KDTICM“在國內外已公開發表的文獻中未見與本研究方向相關的報道”(見附件 ); KDTICM的提出對于知識發現主流的發展和實用智能系統的發展,都起著重要的推動作用。

圖22 KDTICM總體架構

KDTICM的提出對于知識發現主流發展中的若干挑戰性問題,提供了一定的整體解決方案。如:1) 先驗知識與背景知識如何耦合到知識發現過程中;2) 固有知識庫的實時維護;3) 知識庫與數據庫的同步進化;4) 如何克服領域專家的局限性;5) 動態挖掘進程中,被發現規則的演化、評價與可理解性問題;6) 如何提高認知自主性;7) 如何產生限制性搜索與挖掘;8) 如何在知識庫中發現新知識(KDK);9) 如何利用信息擴張原理解決不完全信息的挖掘;10) 在復雜類型數據挖掘中,如何進一步解決特征提取與空間降維等。

KDTICM的提出對于實用智能系統的發展起到重要的推動作用。如:1) 有效地解決長期難于解決的知識匱乏問題;2) 知識獲取這一瓶頸問題得到改進;3) 將“基于信息”改變為“基于知識”,大大提高其性能;4) 智能決策支持系統在新的發展階段,不僅針對內部網(局域網),而且針對外部網,大大擴展其信息源;5) 有效地解決動態知識庫的不斷深化與實時維護;6) 有效地解決多任務、多信息的融合與多方法的集成問題。

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