Visual analytics in FCA-based clustering

Visual analytics is a subdomain of data analysis which combines both human and machine analytical abilities and is applied mostly in decision-making and data mining tasks. Triclustering, based on Formal Concept Analysis (FCA), was developed to detect groups of objects with similar properties under similar conditions. It is used in Social Network Analysis (SNA) and is a basis for certain types of recommender systems. The problem of triclustering algorithms is that they do not always produce meaningful clusters. This article describes a specific triclustering algorithm and a prototype of a visual analytics platform for working with obtained clusters. This tool is designed as a testing frameworkis and is intended to help an analyst to grasp the results of triclustering and recommender algorithms, and to make decisions on meaningfulness of certain triclusters and recommendations.Comment: 11 pages, 3 figures, 2 algorithms, 3rd International Conference on Analysis of Images, Social Networks and Texts (AIST'2014). in Supplementary Proceedings of the 3rd International Conference on Analysis of Images, Social Networks and Texts (AIST 2014), Vol. 1197, CEUR-WS.org, 201

Formal Concept Analysis for Identifying Biclusters with Coherent Sign Changes

In this paper we are studying the task of finding coherent-sign-changes biclusters in a binary matrix. This task can be applied to the interpretation of gene expression data, where such a bicluster represents a set of experiments that affect a set of genes in a consistent way. We start with a binary table and study biclustering methods based on FCA and partition pattern structures. Pattern concepts provide biclusters and their hierarchical relation, which can be used to analyze the profile of genes in the given expression data. Our approach is purely symbolic, so we can detect larger biclusters and work with rather complex data

Workshop Notes of the Sixth International Workshop "What can FCA do for Artificial Intelligence?"

International audienc

Fouille de données complexes et biclustering avec l'analyse formelle de concepts

Knowledge discovery in database (KDD) is a process which is applied to possibly large volumes of data for discovering patterns which can be significant and useful. In this thesis, we are interested in data transformation and data mining in knowledge discovery applied to complex data, and we present several experiments related to different approaches and different data types.The first part of this thesis focuses on the task of biclustering using formal concept analysis (FCA) and pattern structures. FCA is naturally related to biclustering, where the objective is to simultaneously group rows and columns which verify some regularities. Related to FCA, pattern structures are its generalizations which work on more complex data. Partition pattern structures were proposed to discover constant-column biclustering, while interval pattern structures were studied in similar-column biclustering. Here we extend these approaches to enumerate other types of biclusters: additive, multiplicative, order-preserving, and coherent-sign-changes.The second part of this thesis focuses on two experiments in mining complex data. First, we present a contribution related to the CrossCult project, where we analyze a dataset of visitor trajectories in a museum. We apply sequence clustering and FCA-based sequential pattern mining to discover patterns in the dataset and to classify these trajectories. This analysis can be used within CrossCult project to build recommendation systems for future visitors. Second, we present our work related to the task of antibacterial drug discovery. The dataset for this task is generally a numerical matrix with molecules as rows and features/attributes as columns. The huge number of features makes it more complex for any classifier to perform molecule classification. Here we study a feature selection approach based on log-linear analysis which discovers associations among features.As a synthesis, this thesis presents a series of different experiments in the mining of complex real-world data.L'extraction de connaissances dans les bases de données (ECBD) est un processus qui s'applique à de (potentiellement larges) volumes de données pour découvrir des motifs qui peuvent être signifiants et utiles. Dans cette thèse, on s'intéresse à deux étapes du processus d'ECBD, la transformation et la fouille, que nous appliquons à des données complexes. Nous présentons de nombreuses expérimentations s'appuyant sur des approches et des types de données variés.La première partie de cette thèse s'intéresse à la tâche de biclustering en s'appuyant sur l'analyse formelle de concepts (FCA) et aux pattern structures. FCA est naturellement liées au biclustering, dont l'objectif consiste à grouper simultanément un ensemble de lignes et de colonnes qui vérifient certaines régularités. Les pattern structures sont une généralisation de la FCA qui permet de travailler avec des données plus complexes. Les "partition pattern structures'' ont été proposées pour du biclustering à colonnes constantes tandis que les "interval pattern structures'' ont été étudiées pour du biclustering à colonnes similaires. Nous proposons ici d'étendre ces approches afin d'énumérer d'autres types de biclusters : additif, multiplicatif, préservant l'ordre, et changement de signes cohérents.Dans la seconde partie, nous nous intéressons à deux expériences de fouille de données complexes. Premièrement, nous présentons une contribution dans la quelle nous analysons les trajectoires des visiteurs d'un musée dans le cadre du projet CrossCult. Nous utilisons du clustering de séquences et de la fouille de motifs séquentiels basée sur l'analyse formelle de concepts pour découvrir des motifs dans les données et classifier les trajectoires. Cette analyse peut ensuite être exploitée par un système de recommandation pour les futurs visiteurs. Deuxièmement, nous présentons un travail sur la découverte de médicaments antibactériens. Les jeux de données pour cette tâche, généralement des matrices numériques, décrivent des molécules par un certain nombre de variables/attributs. Le grand nombre de variables complexifie la classification des molécules par les classifieurs. Ici, nous étudions une approche de sélection de variables basée sur l'analyse log-linéaire qui découvre des associations entre variables.En somme, cette thèse présente différentes expériences de fouille de données réelles et complexes