数据仓库与数据挖掘教程

数据仓库是商务智能的 基础，数据仓库中的数据是 大企业和大单位所需的大数 据。数据挖掘是指从数据中 获取知识，它是人工智能的 核心。 首先，本书系统介绍了 数据仓库原理、联机分析处 理、数据仓库的决策支持， 以及数据挖掘原理和方法， 包括决策树、粗糙集、关联 规则挖掘、神经网络、遗传 算法、公式发现、知识挖掘 等。其次，本书对当前兴起 的深度学习、强化学习和迁 移学习新技术的原理、算法 和实例进行了详细的介绍。 再次，本书介绍了软件进化 和数学进化的知识挖掘，软 件是计算机的核心，数学是 软件的基础。最后，本书对 商务智能、计算智能和人工 智能概念进行了比较，并将 三者的概念统一为“人工智 能”。 本书配有部分问答题、 设计题和计算题的参考答案 。问答题便利学生解惑，设 计题和计算题便利学生上机 实验。 本书适合作为高等院校 计算机、软件工程专业高年 级本科生、研究生的教材， 可供对UML比较熟悉并且对 软件建模有所了解的开发人 员、广大科技工作者和研究 人员参考。

陈文伟，1963年毕业于哈尔滨工业大学计算数学专业，国防科学技术大学博士生导师，海军兵种指挥学院教授，中国人工智能学会机器学习专业委员会荣誉副主任，中国人工智能学会可拓工程专业委员会荣誉副主任；研究方向为人工智能专家系统、决策支持系统、机器学习、数据挖掘、可拓数据挖掘、作战指挥等；出版专著有《决策支持系统及其开发》（第一、二、三、四版）、《智能决策技术》、《数据挖掘技术》、《决策支持系统教程》（第一、二版）、《数据仓库与数据挖掘教程》（第一、二版）、《知识工程与知识管理》等。在《计算机学报》等学术刊物发表学术论文100多篇。 主持重大科研项目有863计划高科技项目，“八五”、“九五”、“十五”国防预研项目，国家自然科学基金项目，中国科学院合作项目等。科研成果有国家科学进步奖二等奖1项，军队科学技术进步奖二、三等奖多项，国家自然科学基金项目被评为优等；指导博士生、硕士生共计78名获得学位；开设博士生、硕士生课程多门，在教学和指导研究生中，获国防科技大学教学优秀奖、优秀研究生导师奖多次，2015年荣获国防科学技术大学资深研究牛导师称号。

第1章 数据仓库与数据挖掘概述 1.1 数据仓库的兴起 1.1.1 从数据库到数据仓库 1.1.2 从OLTP到OLAP 1.1.3 数据字典与元数据 1.1.4 数据仓库的定义与特点 1.2 数据挖掘的兴起 1.2.1 从机器学习到数据挖掘 1.2.2 数据挖掘含义 1.2.3 数据挖掘与OLAP的比较 1.2.4 数据挖掘与统计学 1.3 智能技术 1.3.1 智能技术简述 1.3.2 数据仓库与商务智能 1.3.3 数据挖掘与人工智能 习题1 第2章 数据仓库原理 2.1 数据仓库结构体系 2.1.1 数据仓库结构 2.1.2 数据集市及其结构 2.1.3 数据仓库系统结构 2.1.4 数据仓库的运行结构 2.2 数据仓库的数据模型 2.2.1 星形模型 2.2.2 雪花模型与星网模型 2.2.3 第三范式 2.3 数据抽取、转换和装载 2.3.1 数据抽取 2.3.2 数据转换 2.3.3 数据装载 2.4 元数据 2.4.1 元数据的重要性 2.4.2 关于数据源的元数据 2.4.3 关于数据模型的元数据 2.4.4 关于数据仓库映射的元数据 2.4.5 关于数据仓库使用的元数据 习题2 第3章 联机分析处理 3.1 OLAP概念 3.1.1 OLAP的定义 3.1.2 OLAP准则 3.1.3 OLAP的基本概念 3.2 OLAP的数据模型 3.2.1 MOLAP数据模型 3.2.2 ROLAP数据模型 3.2.3 MOLAP与ROLAP的比较 3.3 多维数据的显示 3.3.1 多维数据的显示方法 3.3.2 多维类型结构 3.3.3 多维数据的分析视图 3.4 OALP的多维数据分析 3.4.1 多维数据分析的基本操作 3.4.2 多维数据分析实例 3.4.3 广义OLAP功能 3.4.4 数据立方体 习题3 第4章 数据仓库的决策支持 4.1 数据仓库的用户 4.1.1 信息查询者 4.1.2 知识探索者 4.2 数据仓库的决策支持与决策支持系统 4.2.1 查询与报表 4.2.2 多维分析与原因分析 4.2.3 预测未来 4.2.4 实时决策 4.2.5 自动决策 4.2.6 决策支持系统 4.3 基于数据仓库决策支持系统的应用实例 4.3.1 航空公司基本数据仓库决策支持系统简例 4.3.2 统计业数据仓库系统 4.3.3 沃尔玛数据仓库系统 习题4 第5章 数据挖掘原理 5.1 数据挖掘综述 5.1.1 数据挖掘与知识发现 5.1.2 数据挖掘任务与分类 5.1.3 不完全数据处理 5.1.4 数据库的数据浓缩 5.2 数据挖掘方法和技术 5.2.1 归纳学习的信息论方法 5.2.2 归纳学习的集合论方法 5.2.3 仿生物技术的神经网络方法 5.2.4 仿生物技术的遗传算法 5.2.5 数值数据的公式发现 5.3 数据挖掘的知识表示 5.3.1 规则知识 5.3.2 决策树知识 5.3.3 知识基（浓缩数据） 5.3.4 神经网络权值 5.3.5 公式知识 5.3.6 案例 习题5 第6章 信息论方法 6.1 信息论原理 6.1.1 信道模型和学习信道模型 6.1.2 信息熵与条件熵 6.1.3 互信息与信息增益 6.1.4 信道容量与译码准则 6.2 决策树方法 6.2.1 决策树概念 6.2.2 ID3算法基本思想 6.2.3 ID3算法 6.2.4 实例与讨论 6.2.5 C4.5算法 6.3 决策规则树方法 6.3.1 IBLE算法基本思想 6.3.2 IBLE算法 6.3.3 IBLE算法实例 习题6 第7章 集合论方法 7.1 粗糙集方法 7.1.1 粗糙集概念 7.1.2 粗糙集方法的属性约简与实例 7.1.3 粗糙集方法的规则知识获取 7.1.4 粗糙集方法规则获取实例 7.1.5 约简集的选择 7.2 k均值聚类 7.2.1 聚类方法简介 7.2.2 k均值聚类算法与实例 7.3 关联规则挖掘 7.3.1 关联规则挖掘的原理 7.3.2 Apriori算法基本思想 7.3.3 基于FP-tree的关联规则挖掘算法 习题7 第8章 神经网络与深度学习 8.1 神经网络原理与反向传播网络 8.1.1 神经网络原理 8.1.2 反向传播网络 8.1.3 BP网络学习公式推导 8.1.4 BP网络的典型实例 8.2 神经网络的几何意义 8.2.1 神经网络的超平面含义 8.2.2 异或问题的实例分析 8.3 深度学习 8.3.1 深度学习与多层网络的链式法则 8.3.2 卷积网络深度学习算法 8.3.3 深度学习实例 习题8 第9章 遗传算法与计算智能 9.1 遗传算法 9.1.1 遗传算法基本原理 9.1.2 遗传算子 9.1.3 遗传算法简例 9.1.4 遗传算法的特点 9.2 基于遗传算法的分类学习系统 9.2.1 概述 9.2.2 遗传分类学习系统的基本原理 9.2.3 遗传分类学习系统的应用 9.3 计算智能 9.3.1 计算智能概述 9.3.2 计算智能与人工智能 习题9 第10章 强化学习、迁移学习和公式发现