基于网络拓扑约束的时序数据挖掘算法研究与应用

摘要

在电信网管领域，网络故障定位问题受到越来越多的关注。而利用数据挖掘方法从电信网络告警数据中提取故障传播的线索是一个新的研究热点。 针对电信数据挖掘中的几个关键问题，本文对电信网络及其告警数据的传播作了详尽的分析，发现了一些重要的特征，并基于此分析建立了一种面向故障定位的网络模型。我们将这种网络模型应用于数据预处理和数据挖掘进程之中，提出了新的数据预处理方法，并改进了经典的时序数据挖掘算法PreFixSpan。 随后，我们设计并开发了数据挖掘算法评测工具NETMiner。该平台具有针对电信网络数据进行预处理的功能，并能运行多种数据挖掘算法，特别是时序数据挖掘算法。平台来可以对算法进行多方面的评测。我们设计了若干实验来评测上述方法。实验数据表明，我们提出的数据预处理方法和改进的时序数据挖掘算法能有效地提高电信告警挖掘的精度和效率。

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第一章 背景介绍

1.1. 电信网络告警的数据挖掘

1.2. 时序数据挖掘算法

1.2.1. 关联分析数据挖掘算法简介

1.2.2. 针对电信网络告警数据的时序数据挖掘

1.3. 论文组织

第二章 电信网络告警数据预处理

2.1. 数据挖掘中的预处理

2.2. 电信告警数据的分析

2.2.1. 针对电信网络告警数据的统计分析

2.2.2. 告警数据的统计特性的总结

2.3. 电信告警数据的预处理

2.3.1. 针对电信网络告警数据的清理和压缩

2.3.2. 数据转换方法

2.4. 小 结

第三章 基于网络拓扑约束的时序数据挖掘

3.1. 时序数据挖掘算法

3.1.1. GSP算法

3.1.2.PreFixSpan算法

3.1.3. 时序电信告警挖掘的瓶颈

3.2. 电信网络建模

3.2.1. 电信网络的拓扑结构

3.2.2. 电信网络的故障传播分析

3.2.3. 基于网络拓扑模型的约束算法

3.3. 基于网络拓扑的时序数据挖掘

3.3.1. 基于网络拓扑约束的GSP和PreFixSpan

3.4. 小 结

第四章 数据挖掘平台的设计和开发

4.1. NETMiner概述

4.2. NETMiner预处理部分

4.3. NETMiner中时序算法的工程实现特色

4.3.1. GSP算法工程实现特色

4.3.2.PreFixSpan算法工程实现特色

第五章 实验

5.1. 实验设计和结果分析

5.2. 结论

第六章 工作总结和展望

参考文献

致谢

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