ELKI
支持索引结构的KDD应用开发环境
简介
ELKI是一个用Java编写的开源(AGPLv3)数据挖掘软件。ELKI的重点是算法研究,特别强调聚类分析和异常检测中的无监督方法。 为了实现高性能和可扩展性,ELKI提供了许多数据索引结构,如R*树,可以带来显著的性能提升。 ELKI的设计目标是让该领域的研究人员和学生能够轻松扩展,并欢迎贡献新方法。 ELKI旨在提供大量高度可参数化的算法,以便对算法进行简单而公平的评估和基准测试。
下载
您可以从主页下载预编译的ELKI发布版, 或者您可以使用标准的Java依赖管理工具,如Gradle和Maven。
Gradle:
dependencies {
compile group: 'io.github.elki-project', name: 'elki', version:'0.8.0'
}
Maven:
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/io.github.elki-project/elki -->
<dependency>
<groupId>io.github.elki-project</groupId>
<artifactId>elki</artifactId>
<version>0.8.0</version>
</dependency>
背景
数据挖掘研究产生了许多用于类似任务的算法。由于以下几个原因,对这些算法进行公平和有用的比较是困难的:
- 没有可用的比较对象实现。
- 如果提供了不同作者的实现,在效率方面的评估会偏向于评估不同作者在高效编程方面的努力,而不是评估算法本身的优点。
另一方面,高效的数据管理工具(如索引结构)可以对数据挖掘任务产生显著影响,因此对广泛的算法都有用。
在ELKI中,数据挖掘算法和数据管理任务是分开的,允许独立评估。这种分离使ELKI在数据挖掘框架(如Weka或Rapidminer)和索引结构框架(如GiST)中独树一帜。同时,ELKI对任意数据类型、距离或相似度度量、文件格式都是开放的。其基本方法是文件解析器或数据库连接、数据类型、距离、距离函数和数据挖掘算法的独立性。辅助类,例如用于代数或分析计算的类,对所有算法都以同等条件提供。
通过开发和发布ELKI,我们谦卑地希望能够有益地服务于数据挖掘和数据库研究社区。该框架可以免费用于科学用途("免费"指"开源",详见许可证)。如果在科学出版物中应用ELKI,我们将感谢以引用适当出版物的形式给予认可(参见我们的出版物列表),即与您使用的ELKI版本相关的出版物。
ELKI背后的人员记录在团队页面上。
ELKI wiki:教程、操作指南、文档
初学者可能想从操作指南文档、示例和教程开始,这些可以帮助解决困难的配置场景并开始ELKI开发。
这个网站作为社区开发中心和任务跟踪器,用于错误报告、教程、常见问题、一般问题和开发任务。 最重要的文档页面包括:教程、[JavaDoc](https://github.com/elki-project/elki/blob/master/(https://elki-project.github.io/dev/javadoc)、[常见问题](https://elki-project.github.io/faq)、[输入格式](https://elki-project.github.io/howto/inputformat)、[数据类型](https://elki-project.github.io/datatypes)、[距离函数](https://elki-project.github.io/algorithms/distances)、[数据集](https://elki-project.github.io/datasets/)、[开发](https://elki-project.github.io/dev/)、[参数化](https://elki-project.github.io/dev/parameterization)、[可视化](https://elki-project.github.io/algorithms/visualization)、[基准测试](https://elki-project.github.io/benchmarking),以及[算法](https://elki-project.github.io/algorithms/)和[相关出版物](https://elki-project.github.io/references)列表。
获取ELKI:下载和引用政策
您可以在发布页面下载包含源代码的ELKI。
ELKI使用AGPLv3许可证,这是一个广为人知的开源许可证。
这里有一份随ELKI发布的出版物列表。在您的科研工作中使用ELKI时,您应该引用与您所使用的ELKI版本相对应的出版物,以表示认可。这也有助于提高您实验的可重复性。我们也希望您能将您的算法贡献给ELKI,以便他人复现您的结果并与您的算法进行比较(这反过来可能会为您带来引用)。我们努力记录用于实现ELKI的每一项出版物:相关出版物页面是从源代码注释中生成的。
使用ELKI进行效率基准测试
ELKI相当快速(参见我们的一些基准测试结果),但重点在于广泛覆盖算法及其变体。 我们不鼓励跨平台基准测试,因为通过比较苹果和橘子很容易产生误导性结果。为了公平比较,您应该在ELKI内实现所有算法,并使用相同的API。我们还观察到Java JDK版本对运行时性能有很大影响。为了使您的结果可复现,请引用您使用的版本。另请参阅基准测试。
错误报告和联系方式
您可以浏览未解决的错误报告或创建新的错误报告。
我们也欢迎任何评论、建议和代码贡献。
您可以通过电子邮件联系核心开发团队:elki () dbs ifi lmu de
设计目标
- 可扩展性 - ELKI采用非常模块化的设计。我们希望允许数据类型、距离函数、算法、输入格式、索引结构和评估方法的任意组合
- 贡献 - ELKI的发展速度取决于人们的贡献。通过采用允许小型贡献(如单个距离函数和单个算法)的模块化设计,我们可以让学生和外部贡献者参与ELKI的发展
- 完整性 - 为了进行全面的方法比较,我们旨在尽可能覆盖已发表和有信誉的工作
- 公平性 - 通过糟糕地实现竞争对手的方法很容易进行不公平的比较。我们尽力将每种方法实现得尽可能好,并通过公布源代码允许外部改进。我们努力添加所有建议的改进,如用于加速范围和kNN查询的索引结构
- 性能 - ELKI的模块化架构允许算法和索引结构的优化版本以加速运行
- 进展 - ELKI随每个版本发布而变化。为了适应新功能并提高性能,API的破坏是不可避免的。我们希望在1.0版本中获得稳定的API,但我们尚未达到这一目标。
构建ELKI
ELKI使用Gradle包装器构建:
./gradlew shadowJar
将生成一个名为elki-bundle-<VERSION>.jar
的可执行jar
文件。
可以使用以下命令构建单个jar文件:
./gradlew jar
完整构建(包括测试和JavaDoc,需要几分钟)可以通过以下方式触发:
./gradlew build
Eclipse可以构建ELKI,最简单的方法是使用elki-bundle
作为类路径,它包含所有启用的内容。