Chapitre II: Data Mining

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Chapitre II: Data Mining

Data Science / Statistics · notes

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Chapitre II

Data Mining

Réacapitulatif sur l’AFC et l’ACM

Les atouts de l’AFC et de l’ACM sont multiples.

- Les facteurs sont des variables numériques qui séparent le mieux les modalités des

variables qualitatives étudiées .

- L’AFC et l’ACM permettent de transformer des variables qualitatives (initiales) en

variables quantitatives ( les projections des modalités des variables initiales sur les axes

factotriels) .

- Elles permettent d’appréhendre des liaisons non linéaires de (degré > 1) entre des

variables continues préalablement discrétisées et détecter les dépendances entre les

variables dont le coeffivcient de corrélation tend vers 0 .

- Elles permettent de représenter simultanément les individus et les modalités sur un

méme plan .

Dans la représentation graphique d’une AFC et d’une ACM :

- Deux individus sont proches s’ils ont à peu prés les mémes modalités .

- Deux modalités de deux variables différentes sont proches si ce sont presque les mémes

individus qui possédent ces modalités . en particulier, elles sont confondues si elles sont

possédées par les mémes individus .

- Deux modalités d’une méme variable sont proches si les deux groupes d’individus qui

les possédent se ressmblent vis-à-vis des autres variables .

1 MOME 2 2021-2022

Chapitre II

Data Mining

Application

Considérons la base de données suivante relative à la fréquentation d’un grand magasin de clients.

Les variables étudiées ou présentées dans ce tableau sont :

Le genre, l’âge le rayon et la fréquentation.

Tableau de variables et des modalités

Variables Modalités

Le genre Homme Femme

L’âge [18 − 24[ [25 − 34[ [35 − 49[ [50 − 64[ 65+

Rayon Bricolage Sport Automobile Habillement Electroménager Hifi Autres

La fréquentation < 1 par mois 1 par mois 1 par semaine 1ére fois > 1 par semaine

Utilité des variables ?

2 MOME 2 2021-2022

Chapitre II

Data Mining

Cas de l’AFC

Tableau de correspondance

Publicité

Rayon Age [18 − 24[ [25 − 34[ [35 − 49[ [50 − 64[ 65+ Total

Automobile

Sport

Habillement

Electroménager

Hifi

Bricolage Autres

Total

2 8 22 12 4

48

6 16 17 17 3

59

10 21 47 27 9

114

15 31 54 40 6

146

8 21 34 17 3 83

3 10 21 11 2 47

2 20 35 23 5 85

46 127 230 147 32 582

Soit alors n = 582 individus

Tableau de valeurs propres

Dimension

1 2 3 4

Total

Valeur singulière 0.124 0.081 0.068 0.040

0.405

Inertie

Inertie expliquée

Inertie cumulée

0.015 0.007 0.005 0.002

0.028

0.548 0.232 0.163 0.057 1

0.548 0.780 0.943 1

𝜘2 = 16.341 ⇒ inertie du nuage = 𝜘2/n = 16.341 /582 = 0.028

(Effectif observé – effectif théorique )2/ effectif théorique

On remarque que 78 % de l’inertie totale est restituée par les deux premiers axes .

Caractéristiques des points lignes

Age

Poids

Publicité

Coord (dim 1)

Coord (dim 2)

[18 − 24[ [25 − 34[ [35 − 49[ [50 − 64[ 65+

0.079 0.218 0.395 0.253 0.055

0.898 0.237 -0.259 0.053 -0.615

-0.644 0.355 -0.102 0.151 -0.441

Contribution (dim 1)

Contribution (dim 2)

0.749 0.347 0.651 0.32 0.482

0.251 0.506 0.066 0.170 0.162

Caractéristiques des points colonnes

Age

Poids

Coord (dim 1)

Coord (dim 2)

Contribution (dim 1)

Contribution (dim 2)

Automobile Sport Habillement Electroménager Hifi Bricolage Autres

0.082 0.101 0.196 0.251 0.143 0.081 0.146

-0.643 0.525 -0.163 0.291 0.235 -0.175 -0.415

-0.168 0.276 -0.400 -0.067 0. 010 0.065 0.509

0.939 0.636 0.180 0.741 0.270 0.271 0.502

0.042 0.115 0.703 0.026 0.0 0.025 0.492

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Chapitre II

Data Mining

ACM

Tableau de valeurs propres de l’ACM

Valeur singulière

Inertie principale

0.5642 0.56043 0.53721 0.52911 0.52401 0.51099 0.50151 0.49404 0.49052 0.48516 0.4799 0.47222 0.46499 0.44178 0.42071 Total

0.31833 0.31408 0.2886 0.27996 0.27459 0.26111 0.25151 0.24408 0.24061 0.23538 0.23039 0.22299 0.21622 0.19517 0.17700 3.75

𝜘2

759.10 748.97 688.21 667.61 654.8 622.66 599.77 582.04 573.77 561.31 549.40 531.75 515.61 465.41 422.09 8942.5

Pourcentage

8.49 8.38 7.7 7.47 7.32 6.96 6.71 6.51 6.42 6.28 6.14 5.95 5.77 5.2 4.72 100

Pourcentage cumulé 8.49 16.86 24.56 32.03 39.35 46.31 53.02 59.53 65.94 72.22 78.36 84.31 90.08 95.28 100

Calcul ou vérification de l’inertie totale du nuage :

I = 1/ p ∑ 𝑚𝑖 -1 = (19/4) -1 = 3.75

Nombre de valeurs propres à retenir : on a 15 valeurs propres :

Publicité

Nombre de variables explicatives = 4 d’où 100/4 = 25 %

il faut alors retenir toutes les valeurs propres dont l’inertie dépasse 25 % , soit 7 premiers axes ; on va réduire et retenir uniquement 4 qui représentent 32 % de l’inertie du nuage .

4 MOME 2 2021-2022

Chapitre II

Data Mining

Coordonnées des colonnes et la qualité

Dimension 1 Dimension 2

Femme Homme [18 − 24[ [25 − 34[ [35 − 49[ [50 − 64[ 65+ 1 par mois 1 par semaine 1ére fois < 1 par mois > 1 par semaine Automobile Autres Bricolage Electroménager Hifi Habillement Sport

-0.4925 0.8789 -0.0312 0.0824 0.298 -0.1814 -1.5907 0.3271 -0.2645 0.0447 0.1341 -1.5009 0.7695 -0.2313 1.6517 -0.6415 0.2628 -0.4837 0.5439

-0.2347 0.4189 -1.6313 -0.7573 0.177 0.6814 0.9484 -0.1452 0.7421 -1.5486 -0.2131 1.0865 0.6039 0.4674 0.2073 -0.4791 -0.6295 0.3713 0.0242

Dimension 3 -0.1592 0.2842 0.0627 0.6018 -0.5109 0.2733 -0.0621 -0.7581 -0.0498 0.3944 0.7872 0.5446 -0.1511 0.5169 -0.5205 -0.0306 -0.7936 -0.4197 1.796

Dimension 4 -0.1355 0.2418 1.044 -0.1037 -0.0344 -0.5462 1.667 0.1949 -0.808 0.1858 0.0211 1.8132 0.608 -0.609 -0.1879 -0.7177 0.0237 0.9038 0.5286

Qualité* 0.6092 0.6092 0.3223 0.266 0.2498 0.2941 0.3615 0.3908 0.4080 0.2541 0.2438 0.4354 0.1213 0.1556 0.2703 0.3875 0.1823 0.3325 0.4289

*La qualité de la représentation sur les 4 axes.

Les modalités dont les qualités sont faibles sont celles qui sont mal représentées sur les 4 axes factoriels retenus et qui sont mieux représentées sur des axes non conservés.

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Chapitre II

Data Mining

Contributions partielles à l’inertie des points des colonnes

Dimension 1 Dimension 2

Femme Homme [18 − 24[ [25 − 34[ [35 − 49[ [50 − 64[ 65+ 1 par mois 1 par semaine 1ére fois < 1 par mois > 1 par semaine Automobile Autres Bricolage Electroménager Hifi Habillement Sport

0.1221 0.2179 0.0001 0.0012 0.0276 0.0065 0.1093 0.029 0.0134 0.0001 0.0037 0.1034 0.0384 0.0061 0.173 0.0811 0.0077 0.036 0.0236

0.0281 0.0502 01674 0.0996 0.0099 0.0933 0.0394 0.0058 0.107 0.1705 0.0095 0.0549 0.0239 0.0254 0.0028 0.0458 0.045 0.0215 0.000

Dimension 3 0.0141 0.0251 0.0003 0.0685 0.0894 0.0163 0.0002 0.1720 0.0005 0.012 0.1411 0.015 0.0016 0.0338 0.019 0.0002 0.0778 0.0299 0.2833

Dimension 4

0.0105 0.0188 0.0769 0.0021 0.0004 0.0673 0.1364 0.0117 0.1397 0.0028 0.0001 0.1715 0.0272 0.0484 0.0025 0.1154 0.0001 0.1429 0.0253

Ce tableau fournit une idée sur la proportion de l’inertie de la modalité dans l’inertie de l’axe.

Un axe est expliqué par les modalités à forte contribution.

I(𝑃) = ∑ 𝑚𝑖𝑑2(𝑋𝑖, 𝑃)

𝑛 𝑖:1

= ∑ 𝑚𝑖𝑑2(𝑋𝑖, 𝑋𝑖

𝑛 𝑖:1

P̂ )

𝑛 IE(𝑃) = ∑ 𝑚𝑖𝑑2(𝑂, 𝑋𝑖 𝑖:1

P̂ )

𝑛 = ∑ 𝑚𝑖 ‖𝑋𝑖 𝑖:1

2 p̂ ‖

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