基于概率統計的數據挖掘預測算

郭挺

[摘 要]近年來概率與數理統計的不斷發展使之在各個領域得到了廣泛的應用，尤其是基于概率統計的數據挖掘測算就是一個很熱門的行業，正因為這個行業需要精準的測算以及測量，所以，學好這個領域更顯得極為重要，本文主要講的就是概率統計的數據挖掘測算存在的問題以及應用。

[關鍵詞]概率與數理統計;數據挖掘測算建筑施工應用

[中圖分類號]TP311.13 [文獻標識碼]A

1 前言

如今基于概率統計的數據預測算廣泛地應用于建筑當中，屬于一種比較前沿的建筑方式，常用于混凝土結構、預應力混凝土結構，是在結構承受荷載之前，預先對其施加壓力，使其在外荷載作用時的混凝土內應力產生壓力，用以抵消或減小外荷載產生的拉應力，使結構在正常使用的情況下不產生裂縫或裂得比較晚。

2 概率統計在數據挖掘上的應用

本文主要就數據挖掘中的預測進行分析，預測是構造和使用數學模型來評估無標號樣本類，或評估給定樣本可能具有的屬性值或值區間。所涉及的算法是基于概率統計的貝葉斯數學模型，利用已知數據的統計特性，通過相關性分析，對數據未知的某些屬性進行預測和解釋。算法的基本思想是：若事件A在T-1時刻發生的概率值比較大，那么它在T+1時刻發生的概率也比較大。算法利用已知事件X的先驗概率，將預測結果屬性按劃為n個劃分，并根據X的各屬性對結果所起作用的大小不同，為每個劃分賦予一個大小不同的權值。最后依照全概率公式P（A）=P（A/B1）P（B1）+P（A/B2）P（B2）+…+P（A/Bn）P（Bn）計算出X預測屬性的值，并對此作出解釋。公式中，P（A）為預測屬性的結果值;n為劃分個數;P（Bi）為每個劃分的權值;P（A/Bi）X的先驗概率。

隨著建筑業的不斷發展與改革，建筑學與數學、力學的相互融合，逐漸發展出許多符合力學結構但是很奇怪形狀的建筑，這都是數學、力學與建筑學的融合，融合力學也開始幫助建筑學解決一些難題，比如道路、橋、房屋等時間長了會有許多裂縫，給人一種不安全的感覺，其中的結構已經損壞，那是如何產生的呢？拿路橋來說，車輛在上面走過的時候對路橋上面施加的壓力導致其反力會對路橋造成極大的傷害，就像作用力與反作用力，只不過這個力要比作用力與反作用力大得多也復雜得多，所以就有人想在建筑結構中借預應力來穩定建筑結構，因此，就有了預應力水泥，這個水泥結構可以在受力過程中儲存一部分力，可以還原回原來的形態，不但可以延長橋的壽命還可以穩定橋的結構。

在進行該算法之前， 對源數據應進行相關性分析， 去除無關屬性。這種力學結構屬于高等力學范疇，應力是物體內部的力，應力可以很大也可以很小，但是要取決于外部施加的壓力有多大，所以應力就像彈簧一樣，壓得越緊，反彈得就會越大，如果運用好應力將會是一個很大的能量節省，但是如果應力爆發，只要力夠大，沒有什么摧毀不了的，剪應力是應力的一種，定義為單位面積上所承受的剪力，且力的方向與受力面的法線方向正交。若平面無限大，剪應力為0.因平面內剛度無限大，采用極限的方法lim（剪應力/剛度）=0剛度趨近于無窮大。若要作用于一點，首先不好控制，現在的技術還沒發展到那個地步，所以在現實生活中是不可能的。但在理想化中是可以的。所以如果運用好應力這一列的力，對人們的生活會有前所未有的改觀。

3 數據挖掘存在的問題

3.1 應用性

預應力技術具有很強的應用性，如在鋼筋、混凝土的使用過程中可以考慮到預應力技術，因為使用預應力技術可以計算出最佳的力學材料，以節省材料，還可以節省占地面積，緩解甚至解決了目前土地緊缺的問題。

3.2 耐久性

預應力技術的應用使路橋施工時可以更加迅速地化解外部的壓力，并且將外部的壓力轉化，這樣大大提高了路橋的耐久性，防止路橋在受到巨大外部壓力的同時開裂或者下陷，保證了路橋的安全以及使用時間預應力混凝土和預應力鋼筋的應用穩定了路橋結構，延長了使用壽命對建筑領域有著極大的幫助。

3.3 數據吻合問題

結合了預應力技術使橋梁的受力結構更加穩定，以前的橋梁需要在結構上采用最為穩定的三角形，即使這樣還是經常發生橋毀人亡的事件，現如今建筑事業的發展，與高等物理學相聯系不僅追求結構穩定，還要考慮力學結構以及材料節省、材料選用等多方面因素，預應力技術的應用成功解決了建筑方面的許多問題，材料節省，結構穩定，力學穩定等多方案為問題都得以解決。橋梁受力結構的穩定延長了橋的壽命，節省了政府資金。

4 數據挖掘在其他領域上的應用

路橋施工中的受彎頻率過高，而且在彎折結構中其受到剪應力是平時狀態的一倍左右，所以其力學結構更加不穩定，但是為什么現在路橋建設中隨處可見彎折結構呢，這就是預應力的作用，通過預應力的中和可以抵消剪應力或者大于剪應力，但是它的原因呢，彎折結構多采用延展性較好的金屬，其受到的力會比一般的硬度高的金屬較小，也就是說彎折結構之所以被利用得多，是因為結構穩定，現如今建筑事業的發展，符合我國可持續發展和節能減排的國策，總之，路橋施工中注重預應力技術的合理使用，擴大這種施工技術的實際應用范圍，有利于增強工程質量可靠性，優化路橋工程投入施工后的安全性能。

預應力混凝土是預應力最先運用上的，與傳統的混凝土不一樣，其力學結構更加穩定，而且還更加節省材料，成本相差無幾，甚至還要更低，只要掌握了技術就可以做出預應力（下轉頁）（上接頁）混凝土，如今已經大面積地投入使用，預應力混凝土有著自己完整穩定的力學結構，其中能量的流轉也是非常復雜的，預應力最早是由牛頓先提出的，這位里程碑一樣的物理學家其在力學上的造詣令人嘆為觀止，隨著時代的進步預應力技術運用到建筑領域，隨著預應力混凝土的廣受好評還有更多物理學技術會運用到建筑當中。預應力不但可以穩定建筑結構，還可以對路橋實施加固，其方法就是在路橋的相應受力點加預應力結構，以方便路橋受壓力的轉化，在其轉化的過程中，還可以儲存一部分能量用于穩定結構，這就是加固預應力，其實用性，以及科技性掌握的國家并不多，而我國就是處在科學前沿的國家，盡早地把這一先進技術運用到了建筑領域，并且得到了突破性的進展，引起了各國的模仿和學習，在世界上掀起了一股高等物理學與建筑學融合的熱潮。

首先BIM技術的優勢，BIM技術是我們首個對一個建筑開始的可行性分析、圖紙的設計、工程的招投標、施工過程以及最后竣工階段和完工后日常的維修過程進行管理和監督。也就是說BIM技術成功的把整個建筑從頭到尾的工作都給做完部分，不光進行了建筑數據地實時監控，還有建筑的未來控制，都可以通過BIM技術完成。這個技術對未來人類建筑業的推動有著很大的作用，也曾經有人說掌握了BIM技術也掌握了未來建筑的命脈，正如當下環境所驅使，科技建筑已經越來越成為建筑中的必不可少的了，可是模型的建立是我們的建筑更加直觀化、透明化是用什么材料，怎樣才能更加節約材料等一系列問題都可以通過BIM技術解決。

5 結語

以上就是基于概率統計在數據挖掘上的應用，以及數據挖掘預測算在其他領域的應用，它是一種需要多門技術融合的學科，所以其應用領域也是十分廣泛的所以我們要掌握住這種科技命脈，加以利用，使我們的生活變得更加方便快捷。多層次的分析幫助企業決策者及時掌握企業的運行情況和發展趨勢，并為制訂生產計劃和長遠規劃提供理論和現實指導，從而提高企業的管理水平和競爭優勢。

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