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基于ID3算法的Web日志挖掘预处理中的Frame页面过滤

2014-06-04 01:06 摘 要 描述了Web日志数据预处理技术的一种改进技术——Frame过滤技术，对其关键部分与运作模式进行了研究与改进。讨论了Frame页面过滤预处理技术在Web页面挖掘中的效率问题，分析了决策树算法中最著名的算法——ID3算法，并用ID3算法对Frame过滤算法进行了改进，比较新旧算法的执行效率及算法结果质量，得出了新算法执行效率更高及质量更好的结论，从而搞高了对存在Frame页面的网站实施Web日志挖掘算法时挖掘结果的兴趣度。 关键词 ID3算法；Web日志挖掘；Web日志预处理;Frame页面过滤1 引言 Internet的迅速发展使得Web为人们提供了内容丰富且数量庞大的信息，随着数据挖掘技术的出现以及发展，数据挖掘逐渐被应用于Web数据。 Web日志挖掘是三大类Web挖掘之一，它主要包括数据预处理和挖掘算法实施两个主要阶段.实施挖掘算法之前要对Web日志文件进行预处理，将其转化为用户会话集.本文着重讨论Web日志挖掘预处理技术中的Frame页面过滤预处理技术，即在传统的Web日志预处理过程中加入Frame页面过滤这一步骤，并提出了用决策树算法著名的ID3算法进行Frame页面过滤，进一步提高了日志数据预处理的质量和效率，从而为挖掘算法的实施提供更为准确的数据，提高了对存在Frame页面的网站实施Web日志挖掘算法时整个Web日志挖掘的效率及挖掘结果的兴趣性。2 Web日志预处理中的Frame页面过滤技术[2]2.1 Web日志预处理技术现状 Web日志挖掘[1] [3－4]是指将数据挖掘技术应用于Web服务器日志文件，以发现隐藏在其中的用户访问模式。Web日志预处理是在Web日志挖掘前，对Web日志进行清理、过滤以及重新组合的过程，其目的是剔除日志中对挖掘过程无用的属性及数据，并将Web日志数据转换为挖掘算法可识别的保存形式。 到目前为止提出的Web日志的预处理技术，它包含三种方法识别用户的活动集合： (1) Web服务器提供Cookie，则具有相同Cookie值的页面请求是来自同一个用户，则用户会话识别的主要的任务就是将Web日志划分为不同Cookie值所对应的页面请求集合。 (2) Web服务器没有提供Cookie，但每个网站用户都要一个登录标识符方可访问站点，则分析工具即可利用登录标识符识别会话。 ⑴如果Web服务器既没有Cookie也没有登录标识符，可以利用主机地址，同时分析日志中每条记录的请求页和引用页的URL，然后根据Web站点的拓扑结构（超链接）和其它启发式规则识别用户会话，但是这种方法的精确度较低，不能100％正确地识别出每个请求对应的用户。这里主要讨论第3种预处理方法。 一般Web日志预处理主要包括：数据净化、用户识别、会话识别、路径补充、事务识别数据净化指删除Web服务器日志中与挖掘算法无关的数据。由于在Web日志中通常只有HTML文件与用户会话相关，所以通过检查URL的后缀删除不相关的数据。 用户识别是指要识别出每个访问网站的用户。一般Web日志挖掘工具中常使用基于日志/站点的方法，并辅助一些启发式规则帮助识别用户。 会话识别是将用户的访问记录分为单个的会话。通常采用超时方法识别用户会话，如果两页间请求时间的差值超过一定的界限(超时阈值)就认为用户开始了一个新的会话。 路径补充是由于本地缓存和代理服务器缓存的存在，使得服务器的日志会遗漏一些重要的页面请求。路径补充就是将这些遗漏的请求补充到用户会话中，解决的方法类似于用户识别中的方法。事务识别，用户会话是Web日志挖掘中唯一具备自然事务特征的元素，但是，对于某些挖掘算法来说可能用户会话的粒度太大，需要利用分割算法将其转化为更小的事务。 一般通常采用图1所示的数据预处理过程。 如果按照前面所介绍的日志预处理技术对Web日志进行预处理，则Frame页面和其SubFrame页面也将一起出现在用户会话文件中。在这样的用户会话文件上进行数据挖掘，Frame页面和SubFrame页面作为频繁遍历路径或者频繁访问页组出现的概率很高，并且他们同时出现在挖掘结果中，这就降低了挖掘结果的兴趣性。图1 典型的Web日志数据预处理过程2.2 Frame页面过滤预处理技术 HTML规范通过“Frame”标记支持多窗口页面，每个窗口里装载的页面对应一个URL。 当用户请求Frame页面的URL时，Frame页面和其中的SubFrame页面作为一个多窗口页面展现在用户面前，我们可以将用户对Frame页面的请求看成就是对多窗口页面的请求。这样，在数据预处理阶段将Frame页面和其中的SubFrame页面作为一个整体考虑，并且把Frame页面对应的URL当作这个整体的代表。从全局而言，这样处理可以有效地消除Frame页面对日志挖掘的影响，最终提高挖掘结果的兴趣性。