Методи побудови моделі поведінки користувачів

Date
2020-09-23
Authors
Шаховська, Н. Б.
Мельникова, Н. І.
Shakhovska, N. B.
Melnykova, N. I.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Видавництво Львівської політехніки
Abstract
Наведено методи побудови моделі поведінки користувачів, які дадуть змогу виявити закономірності планування зустрічей друзів на підставі аналізу їхнього щоденного руху. Для цього попередньо проаналізовано низку методів і алгоритмів кластеризації даних і виокремлено особливості їхнього застосування. З'ясовано, що основними перевагами методів кластеризації даних на підставі їхньої щільності є можливість виявлення кластерів вільної форми різного розміру та стійкості до шуму та викидів. Однак до недоліків цих методів можна віднести високу чутливість до встановлення вхідних параметрів, не чіткий опис класів і непридатність для кластеризації даних великих розмірів. З'ясовано, що основною проблемою всіх алгоритмів кластеризації є їх масштабованість із збільшенням обсягу оброблених даних. Встановлено, що основними проблемами більшості з них є складність налаштування оптимальних вхідних параметрів (для алгоритмів щільності, сітки чи моделі), ідентифікація кластерів різної форми та щільності (алгоритми розподілу, алгоритми на підставі сітки), нечіткі критерії завершення (ієрархічний, розділовий та на підставі моделі). Оскільки процедура кластеризації є тільки одним із етапів оброблення даних системи загалом, обраний алгоритм повинен бути простим у використанні та простим для налаштування вхідних параметрів. Дослідження показують, що ієрархічні методи кластеризації містять ряд алгоритмів, придатних як для оброблення даних невеликого обсягу, так і для аналізу великих даних, що є актуальним у галузі соціальних мереж. На підставі виконаного аналізу даних, зібрано інформацію для заповнення розумного профілю користувача. Значну увагу приділено дослідженню асоціативних правил, на підставі чого запропоновано алгоритм для вилучення асоціативних правил, що дало змогу знаходити статистично значущі правила, а також шукати тільки залежності, визначені загальним набором вхідних даних, та має високу обчислювальну складність, якщо існує багато правил класифікації. Розроблено підхід, що орієнтований на створення та розуміння моделей поведінки користувачів, прогнозування майбутньої поведінки за допомогою створеного шаблону. Досліджено методи моделювання попереднього оброблення даних (кластеризація) та виявлено закономірності планування зустрічей друзів на підставі аналізу щоденного руху людей та їхніх друзів. Наведено методи створення та розуміння моделей поведінки користувачів, застосовано алгоритм k-means для групування користувачів, що дало змогу визначити, наскільки добре кожен об'єкт знаходиться у своєму кластері. Введено поняття правил асоціації, розроблено метод пошуку залежностей, оцінено точність моделі.
The number of clustering methods and algorithms were analysed and the peculiarities of their application were singled out. The main advantages of density based clustering methods are the ability to detect free-form clusters of different sizes and resistance to noise and emissions, and the disadvantages include high sensitivity to input parameters, poor class description and unsuitability for large data. The analysis showed that the main problem of all clustering algorithms is their scalability with increasing amount of processed data. The main problems of most of them are the difficulty of setting the optimal input parameters (for density, grid or model algorithms), identification of clusters of different shapes and densities (distribution algorithms, grid-based algorithms), fuzzy completion criteria (hierarchical, partition and model-based). Since the clustering procedure is only one of the stages of data processing of the system as a whole, the chosen algorithm should be easy to use and easy to configure the input parameters. Results of researches show that hierarchical clustering methods include a number of algorithms suitable for both smallscale data processing and large-scale data analysis, which is relevant in the field of social networks. Based on the data analysis, information was collected within fill a smart user profile. Much attention is paid to the study of associative rules, based on which an algorithm for extracting associative rules is proposed, which allows to find statistically significant rules and to look only for dependencies defined by a common set of input data, and has high computational complexity if there are many classification rules. An approach has been developed that focuses on creating and understanding models of user behaviour, predicting future behaviour using the created template. Methods of modelling pre-processing of data (clustering) are investigated and regularities of planning of meetings of friends on the basis of the analysis of daily movement of people and their friends are revealed. Methods of creating and understanding models of user behaviour were presented. The k-means algorithm was used to group users to determine how well each object lay in its own cluster. The concept of association rules was introduced; the method of search of dependences is developed. The accuracy of the model was evaluated.
Description
Keywords
вибірка шаблонів , послідовний асоціативний аналіз , кластеризація , pattern sampling , sequential associative analysis , clustering
Citation
Шаховська Н. Б. Методи побудови моделі поведінки користувачів / Н. Б. Шаховська, Н. І. Мельникова // Український журнал інформаційних технологій. — Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2020. — Том 2. — № 1. — С. 43–51.