TELKOM NIKA , Vol. 11, No. 8, August 2013, pp. 44 7 7 ~4 483   e-ISSN: 2087 -278X           4477      Re cei v ed  Jan uary 24, 201 3 ;  Revi sed  Ma y 14, 201 3; Accepted Ma 24, 2013   An Algorithm on Generating Lattice based on Layered   Concept Lattice       Zhang Ch an g-sh eng 1,2,3 , Ruan  Jing 4 , Huan Hai-l ong* 3 , Li long-ch ang  3 , Yang Bing -ru 1, 2   1 School of Co mputer an d Co mmunicati on E ngi neer in g,  Uni v ersit y  of Sci e n c e and T e chno log y  Be iji ng,  Beiji ng, 10 00 8 3 , Chin a   2 Beijin g Ke y L a borator y of Kn o w le dg e Eng i n eeri ng for Mate rials Scie nce,  Beiji ng 1 0 0 083 , China      3 Colle ge of Ph ysics & Electr o n ic Informatio n  Engin eeri ng,  W enzho u Univ ersit y , Z hej ia ng , 32503 5, Chi n a   4 W enzhou Voc a tion al & T e chnical C o l l eg e, Z heji ang, 3 250 35, Chi n a   *Corres p o ndi n g  author, e-ma i l :jsj_zcs@ 12 6.com, ruanj ing 1 979 @12 6 .com, 1567 32 998 @ qq.com*,   jsj_l l c@ w z u.ed u.cn, br yang _k d@1 26.com       A b st r a ct     Conc ept  lattic e  is  an  effectiv e too l  for  data  an alysis  an d r u le  extractio n a b o ttleneck  fa ctor on   impacti ng th e a pplic atio ns of c once p t lattice  i s  how  to g e nerate latti ce efficiently. In this  pa per, a n  al gor ith m   LCLG on  gen eratin g lattice  in batch  proc essin g  bas ed  on lay e re d co ncept lattic e  i s  devel op ed, this   alg o rith is b a s ed  on  lay e re d co ncept  latti ce, the  lattice   is g ener ated  d o w n w a rd lay e r  by l a yer  throu g h   conce p t nod e s  and prov isi ona l nod es in  current  layer ;  the concept  nodes ar e foun d par ent-c hil d   relati onsh i ps  u p w a rd lay e r by  layer, th en th e  Hasse  di agra m   of inter-l ayer  conn ectio n  is  gen erate d ; in t h e   gen erate d  pr oc ess of th latti ce n o d e s i n   ea ch l a yer, w e   d o  the  pr uni ng   oper ations  dy n a mical l accor d in to rel e vant  pro perties,  and  d e l ete s o me  un n e cessary   no de s, such th at th e g ener atin g s pee d is  i m pr ov ed   greatly; the ex peri m e n tal res u lts de mo nstra t e t hat the prop osed a l g o rith m has goo d perf o rmanc e.     Ke y w ords : co ncept lattice  ba tch processi ng,  layeri ng, hass e  dia g ra m, CONCEPT  LAT t ice        Copy right  ©  2013 Un ive r sita s Ah mad  Dah l an . All rig h t s r ese rved .       1. Introduc tion  In the appli c ations  of the  con c e p t lattice, the  first  solutio n  is to  con s truct th e lattice.  Therefore,  it i s  im porta nt to stu d y the  g enerati ng l a ttice  algo rithm s  of con c ept l a ttice. The r a r e   many literatu r es  on the  construc tio n  al gorithm s of concept lattice . The gene ra ting method s of  con c e p t lattice can b e  divi ded int o  two   categ o rie s : b a tch  pro c e s si ng alg o rithm s  and i n crem e n tal  con s tru c tion   algorith m . M any cl assi cal  algo rith ms   o n  ba tc h pr oc es s i n g ,   s u ch  as : Bo rd a t  [1 ] ,   Osh a m [2], Chein [3], Gan t er [4], Nou r i ne [5] and  other b a tch  pro c e ssi ng alg o rithms. Sch o la rs  have don e so me improvem ents of  the a bove algo rith ms an d don e  a wide rang e  of applicatio ns,  su ch  as in t he literature  [6-10], the r e  are   some i m provem ents on  cla s sical  algo rithm s the  authors i n  th e literatu r e s   [11-13]  have  pro p o s ed  th e a s soci ation  rule algo rit h ms  ba sed   on   con c e p t lattice, som e   cla ssifi cation  an d clu s te ring  algorith m b a se d on  con c ept lattice  are  prop osed in t he literatu r e s  [14-15], and  the links bet wee n  the con c ept lattice  a nd ro ugh  set  are   studie d  in the  literature s  [1 6-17].   Algorithm Bo rdat is a typi cal effective  algor ith m  on  batch p r o c e s sing, in this  a l gorithm,  con c e p t lattice L is  co nst r ucted f r om th e top no de,  whi c h i s  ge n e rated  all of i t s chil d no de s for   each no de, a nd complete  the conn ectio n  between  th e chil d no de s to the pa rent  node, the n   call  for the re cursive process o f  each child  node. The  b a s ic id ea of the algorith m  is: if the curre n node is  (O 1 , D 1 ), D is a se t of attributes. We need  to find the sub s e t  of attributes D 2 D- D 1 ,  su ch   that D 2  i s   a b le to  maint a in the   cha r acteri stics of  the  com p let e  bin a ry  gro up, i.e. it i s  the   maximum ex pan sion. Th e n  D 1 D 2  con s titutes the  connotatio n of  a child n ode  for the cu rre n node. The al gorithm i s  si mple, intuitive, and ea sy  to paralleli ze. Its disadv antage i s  that it  repe atedly g e nerate s  the  same  node.  It can  be  ob se rved that e a ch  nod e i s  g ene rated  hi s fath er  s o  many times .   From th co nstru c tion  proce s s of Bo rdat al go rithm ,  it can  se that althoug h  Bordat  algorith m  is  also  relate s t o  the hie r archy of  con c e p t, Bordat alg o rithm d o e s   not have a  cl ear   hiera r chi c al  division, it j u st con s tru c ts the  co ncept  lattice  in  top-do wn  p r o c e ss,  usi n g  the  manne r of generating chil d node s to build lattice. In  Bordat algo rithm, it can not confirm th at  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               e-ISSN: 2 087-278X   TELKOM NIKA  Vol. 11, No . 8, August 2013:  4477 –  4483   4478 what level  of the co ncept, whi c con c ept belo n g s  to the same l e vel, and it j u st rely on t h e   pare n t-child  relation ship  b e twee n the  n ode s to  confi r m the  u ppe r-lower relatio n shi p s bet we en   some  pa rticul ar no de s. In  Algorithm Bo rdat, the  gen e r ated  seq uen ce of  con c e p t is si milar to t he  depth-t r aversal ord e r of th e tree, su ch t hat it  can onl y determine t he direct pre c urso r-su cce s sor  relation shi p  b e twee n the n ode s in level. Therefore, its level is locali zed.    But in the  pra c tical a p p lication s , the  spat ial and  temporal complexities  of many  gene rating  lat t ice alg o rithm s  b a sed o n   concept lattice  need  to b e  i m prove d , in t h is  pape r, o n   the   basi s  of Algo rithm Bordat, an alg o rithm  LCL G  on  ge neratin g lattice in bat ch p r oce s sing  ba sed  on laye red   co nce p t lattice  i s  d e velop ed,  this al gor ithm  is  generating lattice   i n  bat ch processin g on the  layer ba sis of th e cardi nalitie s of th e attri butes in  co n c ept l a ttice,  do the  pai rwise   operation s  be tween the  co nce p t node s i n  cu rre nt la yer or the  con c ept node s an d the provi s io nal  node s to gen erate the n o d e s in next layer, and d o  the pruni ng op e r ation s  dyna mically acco rding   to relevant p r opertie s , an d  delete some  unne ce ss ary  node s, su ch  that the gen erating time i s   redu ce d g r e a tly. The ex perim ental  re sults dem on strate th at th e efficien cy  of the p r opo sed  algorith m  is p r ior to Algo rithm Bordat.       2. Relate d Definitions   Defini tion 1 . A formal c ont ext is  a triple K = ( G ,M , I ), whe r e G is a  set of obje c ts, M is a  set of attribut es, I is a bina ry relation b e twee n the G a nd M, i.e.  I G×M, g I m denotes it exists a  relation shi p   I .   Defini tion 2 .  In the form al co ntext K, a bina ry g r oup  (A,B) from G × M exi s ts the  followin g  two  prop ertie s :   (1) B = ƒ (A),  whe r e ƒ ( A) = { m:(m ∈∧ M ) ( g A G, g I m)};  (2) A = g (B ), where  g (B)= {g :(g ∈∧ G ) ( m B M, g I m)}.  In the formal context K, (A, B) is calle d as  a con c ept,  where B is referred to as  intent of  the con c ept (Intent), and A is called th e extensi on  of the conce p t (Extent ). Each  con c ept i s  a  node of  con c ept lattice, the maximum  element of  la ttice is (G,f(G)), the mini mum elem en t of  lattic e  is  (g(M),M).   Defini tion 3 . A partial ord e r rel a tion be tween the  co nce p t node s i s  esta blished . Given   C 1 =( A 1 , B 1 ) and C 2 =(A 2 ,B 2 ),then C 1 >C 2   B 1 B 2 A 1 A 2 , th e leadin g  ord e r mea n C 1  is   the pare n t no de of C or th e gene rali zati on. If conce p ts C 1 =( A 1 , B 1 ) and C 2 =(A 2 , B 2 ) sat i sf y  A 2 A 1 , and there  does  not ex ist the co nce p ts (A,B)  such that A 2 A A 1 ; then C 1  is  called the  dire ct sup e r-concept of C 2 , C 2  is a dire ct sub con c ept  of C 1 , referre d to as (A 1 , B 1 )>(A 2 , B 2 ). The  linear  diag ra m of con c ept  lattice is g ene rated b a s ed o n  the partial  o r de r rel a tion, whi c h is  Ha sse   diagram.   Defini tion 4 .  In the form  c ontext K=(G,M, I ), the rel a tionship b e twee n the o b j e ct g and the prop erty m M is ( g ,m) I  or (g,m) I A  limited   form backg ro und can be repre s e n ted b y   a matrix, i f  ( g ,m) I , we use digita 1 to repre s ent in  the matrix; if (g,m) I , we use digita 1  to   repres ent in the matrix,  this  ma trix is  said to be a trans a c t ion  matrix T in formal c ontext K.   Defini tion 5 Let K =  (G, M,  I ) be a form  context, for a n  attribute y M, in the matrix of K,  if y corre spo n d ing to the co lumns h a s n u m bers of n eq ual to 1, we call the ran k  of the attribute is  n, denoted a s  r(y)=n. De not ed by m=max { r(y )|y M}, m is  the rank  of  form c ontext.  Defini tion 6 .  In the  con c e p t lattice, if B  in the  co nce p t (A, B)  con t ains th e nu mber of  attributes i s   K, called  (A, B) is the l a ttice n ode of t he K-th laye r, the layer i s  referred to a s   the  L k .   Defini tion 7 . Redu ndant  node: supp ose there exist s   the nod e C in the L-th layer, the  set of  obje c ts i s  A, an d t he  set of att r ibute s   i s  B.  If there exi s ts the  nod C’=(A’,B’) in  the  gene rated p r oce s s from the L layer to the L+1 laye r node, such  that C C’, and A= A’or B= B’,   then the nod e  C is the re du ndant no de in  the L-th layer.    Defini tion 8 Contai ned  no de: su ppo se t here  exists th e nod e C i n  the L-t h  layer,  the set  of obje c ts i s   A, and the  se t of attributes is B.  If there  exists the  no de C’ =(A’,B’)  in the ge nera t ed  pro c e ss from  the L layer  to the L+1 l a yer no de, such that B’ B, then the no de C i s  the  contai ned n o de in the L-th  layer.  The followi ng  prope rtie s ca n be obtain e d  from the abo ve definitions.   Property  1 Any one lattice nod es i n  th e N-th l a yer,   whi c h at le ast  is covere d b y  one of  the lattice no des in the  N-1-th layer.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   e-ISSN:  2087 -278X       An Algorithm  on Gen e ratin g  Lattice ba sed on La ye re d Con c e p t La ttice (Zha ng  Cha ng-sh eng 4479 Property  2 . The  con c e p t n ode s in  L k  l a yer  and  othe con c e p t no de s o r  te mpo r ary node intersect in pair, and ge nerate L k+1  layer nod es, whe r e the n on-con c e p t node s are cal l ed   temporary no des.   Property  3 . For  C 1 =(a,b )  and C 2 =(a’,b’), if it s a tis f ies  a’ a, b’ b, then directly di scard   C 2 Property  4 . For  C 1 =(a,b) and  C 2 = ( a’,b’), if it s a tis f ies   a’= a , b’ b, then di rectly d i scard  C 2  after  C 1 =(a, b b’).  Property  5 . For  C 1 =(a,b )  and C 2 =(a’,b’), if it satis f ies  a’ a, b’ =b, t hen  dire ctly d i scard   C 2  after C 1 =(a a’,b).       3. LCLG  Algori t hm   3.1. The Idea  of Algorith m  LCLG   In this pap e r , the  de sig ned  algo rith m L C LG  d r aws the   cha r acte ri stics o f  Bordat  algorith m , it is sim p le, intu itive and easy-to-pa r a llel  computing, an d the co re d e sig ned id ea  of  this alg o rithm  is a s  follows.  For the  con c ept nod es in  curre n t k laye r and  other  concept nod es or  the temporary nodes in  k layer, do the o peratio ns  a s  follows: co nstruct the intersection o peration   of the extensi on an d the combinatio n o peratio n of th e co nnotation  for every two  node s, and t h e   results a r e ta ken a s  the e x tension a n d  the  conn otation of the ne wly gene rate d node fo r k+1  layer; for a n e gene rate d no de, we d o  the  pru n ing  ope ration  a c cording  to Property 3 ~ 5  a n d   mark the no n - co ncept no d e s a s  provisi onal  no de s C*; and for ea ch ne wly gen erated  node,  we  con n e c t the new g ene rat ed nod es to t he upp er  con c ept p a re nt n ode s to gen e r ate the p a re nt- child  rel a tionship, in thi s  ste p , if the pa ren t  node  i s  a  te mporary n o d e , we  co ntinu e  to loo k  fo r t he  pare n t con c e p t of conce p t nodes a nd d o  the conn ect i ons; after ge neratin g all the node s in k+1   layer, we del ete all tempo r ary no de in k layer to fre e  the spa c up, until finish gene rating  k+1  layer a nd e s t ablish a fath e r  an d son  co nne ction b e twee n no de s.  Rep eat the  a bove ste p s u n til it  doe s not to  b u ild a  ne w la yer, the  com p lete  con c ept  lattice i s  g e n e rated,  at the  sam e  time, t he  method s of  seeki ng the  pa rent-chil d  rel a tionshi p of  co nce p t nod es  up to laye r by  layer, such that  this algo rithm  can ge nerate  the Hasse  di agra m  of inter-laye r  co nne ction.     3.2. LCLG Al gorithm   Input : A formal context K  Outpu t : A co rre sp ondi ng  Ha sse diag ra m of the con c ept lattice L   Step 1 : Let formal co ntext K be chang e d  into trans action matrix T’, s o rt  in a desc e nding   orde r a c cordi ng to r(m)=n,  and g ene rat e  matrix T(th e ro ws  den ote tran sa ction  records, a nd  the  c o lumns  denote attributes) and let maximum eleme n t  C ma x =(G, )   Step 2 : Ge n e rate  all th node s i n  L k=0  layer :∈ for eac attribute  m M , to generate the   node s C m =(g ( m),m ), dire ct ly marked a s  provisi onal  n ode s C m * th provi s ion a l node s C m *  a nd  C max  are com posed of L k=0  layer   Step 3 : Gen e rate all the  node s in L k=1  layer after the ope ration s of the nod es in L k=0   layer: do th pairwise op erations  betwe en the  co nce p t node (not e that the o n l y  con c ept  no de   in k=0 layer i s   C max ) and  other provisio nal n ode s i n   k=0 la ye r. T h e op erations  are  a s  follo ws:  con s tru c t th e  interse c tion  ope ratio n  of  the  extensi on a n d  the  combi nation  operation   of the  con notation f o r every two  node s, and th e re sults  ar e t a ke n as th e e x tension a nd  the con notati o n   of the newly  gene rated  no de for the  ne xt layer;  for a new g ene rat ed nod e at e a ch  ope ration , we  do the prunin g  operation s   and del et e the repe at nod es an d the containe d nod es in the p r o c e s of com b inati on; mark th e non -con ce pt node as provi s ion a node C*; a nd con s tru c t  the  con n e c tion s f o r th e n ode s to C max ; to judge  the  ne wly ge nerate d  no de s in  L k=1  layer  whe t her  there  exists  a no de  C’  an d if it satisfie s |C ’.Extent|=|G|, if it exists, then  del ete C max    and the  con n e c tion s, and let C’ b e  a maximum  element, del e t e all the pro v isional n ode s and  releva nt  con n e c tion s in k=0 layer, the k=1 layer i s  co mpleted.    Step 4 : Conti nue to ge ne rate all the no des i n  k=k+1  layer do th e pairwi s e op eration s   for the con c e p t node s in  k=k+1 l a yer o r  betwe en the  con c e p t nod es a nd the  provision a l nod es  in curre n t layer to gene rat e  the extensi on and t he connotatio n of the node in k+1 laye r; at the  same  time, fo r a n e w gen erated no de  we  do the  prunin g  ope ratio n and d e lete th e re peat n o d e and th e cont ained  nod es  in the p r o c e s s of  com b in a t ion; mark th e non -con ce pt nod es  or the  node with th e cardi nality  of the  con not ations |C .Inte nt|>k+1  as provision a l no d e s;  we  co nne ct  the ne gen erated  no de s to the  up pe con c e p t pa rent  node s to ge nerate t he p a re nt-chi ld  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            TEL K 4480 relati o for t h the n until  t gene   3.3. I D as      Exa m Input Outp u orde r gene {C 01 * = the p     layer  cur r e com b each  the  n provi s follo w (8,e) } the r e         K OM NIKA  V o n s hi p, i n  t h h e pare n t  no od es  in  k + 1   t he k+1 laye r Step 5 k Step 6 : R rate mini mu m Step 7 O nstanc e  of  V The fo rm sho w n i n  T a     m ple:   : the formal  c u t: the corre s Step 1:  L r  acco rdi ng  t rate C* =(g ( = (12 345 678 rovisi on al n o Step 2:  G as  follows e nt layer L k = b i nation ope r ne w l y ge n e r n ode wh eth e s i onal no d w s: {C 11 =(12 3 } , be cau s C e levant conn ol. 11, No . 8 h is step, if th de of con c e layer, del e t e r  is  compl e t e k =k + 1 ;   R ep e a t Step  m  eleme n t a O utp u t the c o V erificati on  al context  a ble 1, the  fi x c ontext K sh s pon ding H a L et formal  c o t o r( m)= n a ( m) ,m ) ,  w e ,a), C 02 *=(24 5 o de s C m * an d Figur e G en erate  all  for the  con = 0,  construct  r ation of the  r ated nod e,  w e r is  con c e d es . In t h 3 4 5678, a),  C C 11  sat i sf i e | ec tions  in L k    , August 20 1 e p a re nt n o d pt nod es i n   e  all the pro v e d and the  p a 4-5, until  it  nd co nstruc t o rre s p ondin g is determin e x ed number  o Table  a  1 1  2 1  3 1  4 1  5 1  6 1  7 1  8 1  o w n in Ta bl e a sse diag ra m o ntext  K be  a nd  ge ne rat e  c a n   get  5 67 ,b ) , C 03 *= d  C max  are c o e  1. The  Tra n th e node cept no de the inters e co nnotatio w e  do  the  p r pt nod e a f t h is step,  12 *=(2456 7 , b | g(a)| = |G|, t h k =0  layer.   1 3:  4477 –  4 d e i n   k laye r k-1 lay e r a n v isional nod e a re nt-child c o doe s not  t o t  the parent- c g  Ha sse  diag e d by  the fr o o f attributes   1. Fo rmal  C b c d 0 1  1 1 1  1 0 1  0 1 0  0 1 0  0 1 1  0 1 0  1 0 1  1 e  1  m  of con c ept  chang ed int o e  matrix  T D the set  (1 236 8,c),  C o mp osed of  t   n sa ct ion Ma t     in  L k=1  laye r   C max   and o t e ction op er a m, and  r uni ng ope r a er prunin g ,   the set  b ), C 13 *=(12 3 h us C max =C 1 1 4 483   r  is  a te m p o r n d do the co e s and   the   r o nne ction s   a o  ge nerate  a c hild co nne c t ra m of the c o o nt eigh thin g is  6 .   C ontext    e   0   0   0   0   0   0   0   1  lattic e  L.   o  transac t io n D =8;C max =(1 o f the ge n C 04 *= (127 8, d t he node s in    t rix  T after O r after the o p t her temp or a a tion of the   ge nerate  n e tion a c cordi n the non-co of the  g 3 68,c), C 14 * = 1 ; and delet e          e - r ary no de,  w nne ction s a r ele v a n t co n n a re  c o ns tr uc t a  ne w   no d e t ions .    o nc ept lattic e g s  in the tra n n  mat r ix, so r 2 3456 78, ) n erated  n o d ), C 05 *=  ( 1 2 L k=0  layer.     r de ring   p er a t io ns  o f   a ry  nod e C extension  G e w n o de s in  n g to P r op er t nce p t node s g ene rated  = (127 8,d), C e  all the pro v - ISSN: 2087 e  co ntinue  t o a fter gen erat n ec tio n s  in  k t ed .    in L K  lay e r e  L.   n sa ct ion d a t a r t in a de sc e ) ; For each  o de s a s  f o 2 7,f), C 06 *=  the nod es  i C * = (g (m ),m)  G g(m )  a n L k=1  layer,  a t y 3~5;   an s  are mark e node s ar e 15 *=  (127,f),  v i s ional no d e -278X   o  l ook  ing a l l   k  layer   , then  a ba se   e ndi ng  m M,   o ll ows:  (8,e)};  n L k=0   in the   n d the   a nd fo ju dge  e d a s   e  as  C 16 *=   e s a n Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   e-ISSN:  2087 -278X       An Algorithm  on Gen e ratin g  Lattice ba sed on La ye re d Con c e p t La ttice (Zha ng  Cha ng-sh eng 4481 Step 3: G e n e rate  all th node s i n  L k=2  layer after the o p e r ation s  of  the  nod es i n   L k=1   layer  as follo ws: f r om  the  uniqu con c e p t nod and   other provisio nal n ode s i n   L k=1  layer, we  can  get that { C 21 =(2 4567,a b ),  C 22 =(123 68 ,ac), C 23 = (1278,a d ),  C 24 *= (1 27,af),  C 25 *= (8,a e)}.   Becau s e it d oes n o t need  to prune no d e s in this  ste p , con s tru c t the parent-chil d  con n e c tion s to   C 11 ; and delet e all the provi s ion a l node and the rel e vant con n e c tio n s in k=1   la ye r .    Step 4: G e n e rate  all th node s i n  L k=3  layer after the o p e r ation s  of  the  nod es i n   L k=2   layer as  follows : from the  c o nc ept nodes  in L k=2  laye r and  othe r concept no de s or p r ovisi o n a node s, we  ca n get the  set of the no de and the  pa re nt-chil d   con n e ction s , whe r e the  set of t h e   gene rated  no des a r e a s  f o llows: {C 31 =(26,ab c),C 32 * = (2 7,abd ), C 33 *= (2 7,abf),  C 34 = (128,a c d) C 35 *=  (12,ac f), C 36 *= (8,a ce),  C 37 =  ( 127 ,a d f ) ,  C 38 *= (8,ade )}; a c cording to th e pro pertie s ,  we   combi ne C 32 * and  C 33 * be  C 32 *=(27,ab df), thoug h C 32 * is a  con c ep t node,  while  |C 32 *.Intent|>3,   thus it i s  not t he con c ept n ode in  cu rren t layer the m a rk it as provision a l no de;  Similarly, C 36 *=  (8,acde ) ; finally, the set of the nodes in L k=2  layer is {C 31 =(26,ab c),C 32 * = (27,ab df),  C 34 (128,a c d ) , C 35 *= (1 2,acf),  C 36 *=  (8,acde), C 37 = (127, adf)} a nd d e l ete all the provision a l nod es  and the rel e vant con n e c tio n s in k=2   la ye r .    Step 5: G e n e rate  all th node s i n  L k=4  layer after the o p e r ation s  of  the  nod es i n   L k=3   layer as follo ws. From the  con c ept no d e s in L k=3  layer and  other  con c e p t node s or p r ovisi o n a node s, we  ca n get the  set of the no de and the  pa re nt-chil d   con n e ction s , whe r e the  set of t h e   gene rated  no des  are a s  follows: { C 41 =(12,a c df), C 42 = ( 8 , ac de ) ,  C 43 = (2 7,abdf),  C 44 *= (2,ab c df)};   delete all the  provisi onal n ode s and the  relevant con nectio n s in  k=3   layer.In this  s t ep, from the  c o nc ep t n o de C 37 =(127,a d f) and th e p r o v isional  node  C 32 *=(27,ab d f )*, we g ene rate the con c e p node C 43 = (2 7,abdf), wh en  C 43  is conn e c ted with two pare n t node s,  we find that the parent no de  C 32 * is a  pro v isional  nod e ,  then  contin ue to fi n d  th e pa rent  co n c ept  nod e from the  abov layer C 21 =(2 4567,a b ) is  constructe d the pare n t-child  conn ectio n s,  which is sho w n a s  Figu re  2.   Step 6: G e n e rate  all th node s i n  L k=5  layer after the o p e r ation s  of  the  nod es i n   L k=4   layer as follo ws. From the  con c ept no d e s in L k=4  layer and  other  con c e p t node s or p r ovisi o n a node s, we  ca n get that { C 51 = (2,ab c df )} ; and d e lete  all the p r ovisi onal n ode s a nd the  releva nt  con n e c t i on s in k= 4   layer.    Step 7: Beca use it is im po ssi ble to ge n e rate the  nod es for th e ne xt layer from  the L k=5   layer, thus th e pro c e ss  of gene rating lat t ice is  compl e ted, con s tru c t  the minimum  element C min =( , abcdef ), and  con s tru c t the  conn ectio n s;   Step 8: Output the corre s p ondin g  Ha sse  diagra m  of the con c e p t lattice L.   The co rrespo nding  Ha sse diagram  of the obtaine d co nce p t lattice is sh own in Figure 3.             Figure 2. Find the Upp e Parent Con c e p Nod e s   Figure 3. The  Corre s po ndi ng Ha sse Di a g ram  of the Conc ept Lattic e  L      4. Experimental An aly s is  To test th e p e rform a n c o f  the propo se d algo rithm, we do  th ree grou ps  expe ri ments  to   make a  co mparative analysi s  for the algo ri thm s  Bord at an d LCL G . The experim en tal  environ ment i s  a Pc  machi ne of a  Wind ows Serve r  2 003 o perating  system, I7 2. 0G 64 -bit qu a d - core ei ght lin es  with th e p r ocesso r, 4 G  memo ry, an d the  pro g ra m ru ns on  th e environm e n t of  JAVA SDK1.4.2. In this  experiment, we use  “attribute-attribut wi th no relevance probability” to  descri be the relevan c y extent betwee n  attributes a nd a ttributes.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               e-ISSN: 2 087-278X   TELKOM NIKA  Vol. 11, No . 8, August 2013:  4477 –  4483   4482 The first exp e rime nt: set  10 formal  co ntexts the n u mbe r s of att r ibute s  a nd  o b ject s a r both fixed as  20, the attribute-attribute  wi th no  relevance probability increases from 40% to 85%,  the re sults  are sh own in  Figure 4.  We  can fin d  tha t  the attribut e-attrib ute wi th no rel e van c prob ability ha s n o  im pa ct o n  Bordat th ro ugh  expe ri me ntal comp ari s ons, i n   co ntra st to Alg o rith LCL G ; the runnin g  effici ency ha s o b v ious adva n tage s wh en t he attribute - attribute with  no   relevance probability is low.    The  se con d  e x perime n t: se t 10 form al  co ntexts , the att r ibute - attribut e with  no  rele vance   probability is  fixed as 80% , the nu mbers of  objects i s  fixed  as 20  in each formal  context,  the   numbe rs of attributes in cre a se s from 5  grad ually  to 50, and the result s are sh own in Fi gure 4.   From the t r en d of the figure, whe n  the n u mbe r of  attribute s  is m o re than 25, th e time increa se quickly for Algorithm Bo rd at while the t i me slo w s fo r Algorithm L C LG.    The third  exp e rime nt: set 10 formal  co ntexts , the attribute-attribu t e with no rel e vance  probability is fixed as 80% , the numbers of attribut es is fixed as  20 in each formal context, the   numbe rs of object s  increa se s from 5 g r adually to  50,  and the re su lts are  sho w n  in Figure 6.  We   can  find th at Algorithm  LCLG  ke ep  stable   advantag es in  contrast to Algorit hm   Bordat e s p e c ially as th e i n crea se of th e numb e rs of  object s , the runnin g  sp eed  has  rema rka b le   advantag es. From  the exp e rime nts,  we  kno w  that Algorithm L C L G  gre a tly red u ce s the imp a ct   on the  in cre a se  of attri b utes  and  obj ect affe cted  to the time   compl e xity of the al gorith m Comp ared wi th  Algorithm Bordat,  it  is more ada pte d  to the mo re  obje c ts in th e formal  co ntext,  and  wh en t h e attrib ute-att r ibute  with  n o  relevan c e   prob ability is low,  the  ad vantage s of  this  algorith m  is relatively more appa rent.       0 1 2 3 4 5 6 40 45 50 55 60 6 5 7 0 75 80 85 a t t r i but e - a t t r i but e  no  a s s o c i a t e d  pr oba bi l i t y / % r unni ng t i m e / s Bor dat LCL G     Figure 4. The  Trend of the  Efficiency of the  Algorithm wit h  the Increase of attribute- attribute with  No Relevance Probability    0 10 20 30 40 5 1 01 52 0 2 53 03 5 4 0 4 55 0 N o . o f  a ttr i b u t e runni ng t i m e / s B orda t L CLG     Figure 5. The  Trend of the  Efficiency of the  Algorithm wit h  the Increase of Attributes  0 10 20 30 40 5 1 01 5 2 02 53 03 5 4 0 4 5 5 0 N o . o f  obj e c t r u nn i n g t i e m / s Bo rdat LC LG     Figure 6. The  Trend of the  Efficiency of the  Algorithm  with the Incre a se of Obj e ct     5. Conclusio n   In this pap er,  the algorith m  LCL G  on  gene rating l a ttice in batch  pro c e ssi ng  based on  layered   con c ept lattice  i s   develop ed. T he n ode l a yered  in  the  concept lattice  are int r odu ced,  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   e-ISSN:  2087 -278X       An Algorithm  on Gen e ratin g  Lattice ba sed on La ye re d Con c e p t La ttice (Zha ng  Cha ng-sh eng 4483 the lattice i s   gene rated  by widt h-pri o method, do t he pai rwi s o peratio ns  bet wee n  the  con c ept  node s in  ea ch layer  or th e  con c e p t nod es a nd the  provision a l no d e s to  gene rat e  the no de s i n   next layer, an d do the prun ing ope ration s dynami c ally  to delete so me unne ce ssary node s, su ch   that the  gen e r ating  speed   is im prove d   greatly,  the  concept n ode s are  con s tructed the  pa ren t - child  con n e c tions u p ward  layer by layer, then  the Hasse dia g ra m of inter-lay er conne ctio n is  gene rated.  From the  comp arative a naly s is with  Al go rithm Bordat i n  the  expe ri ments,  we  kn ow   that Algorith m  LCLG  grea tly redu ce s th e impa ct o n  t he in crea se  o f  attribute s  a n d  obj ect  affected   to the time  complexity of  the alg o rithm .  And it  i s  m o re  ada pted   to the  situati on that th more   objects are i n  the form al  context, when the attr ibut e-attribute wi th no rel e vance probability is  low, the adva n tage s of Algorithm L C LG  is relatively m o re ap pa rent.       Ackn o w l e dg ements      This  work  wa s su ppo rted i n  part by the  National  Nat u ral Sci e n c Found ation o f  China  (No.6 087 502 9, No.61 175 0 48); Th e Proj ect of Beijing   Key Labo rato ry of Knowl e d ge Engin e e r i n g   for Material Scien c e ( No.Z1211 0100 281 2005 ).      Referen ces   [1]  Bordat JP. Ca l c ul prati q u e  du  tr eillis  de Gal o is d'un e corres pon de nce.  Mat c h. Sci. Hu m.  199 6; 96: 3 1 - 47.   [2]  Ho T B . An approach to  c onc e p formatio n  ba sed on   formal  conce p a nal ys is.  IEICE Trans Inform atio and Syste m s . 199 5; 78(5): 55 3-55 9.  [3]  M Chein. Alg o r i thm de rech er che des so us- m atrices premi e res du ne matr ices.  Bull. Math. Soc. Sci. R .   S. Roma in e . 1996; 13( 61): 21 -25.  [4]  Ganter RE. Bow m an  C M.  D i g ital  Li brari e s,  Conc eptu a l K n ow l edg e Syste m an d the  N e bul a Interfac e .   Univers i t y   of Arkansas. 19 95;  125- 131.   [5] Nouri n e   L,  Ra ynau d.  A fast  al gorith m  for b u i l d in g l a ttices . W o rkshop   on  Comp utation a l  Graph  T heor and C o mbi nato r ics(CGT C ). Victoria. Can a d a . 1999; 7 6 -84.   [6]  R Godin, R Missao u i. Incrementa l  conc ept  formation  for learnin g  from Databas es.  T heoretic a l   Co mp uter Scie nce . 199 4; (13 3 ): 387-4 19.   [7]  Z h i Hui-l a i, Z h i Do ng-j i e, Li u Z ong-tia n . T heor y  an d A l gorit hm of Conce p t Lattice  Unio n.  Acta  Electron ica Sin i ca . 201 0; 38(2 ) : 455-45 9.  [8]  Shen J i n-b i a o , Liu Y ue-j i n. A  nove l  bu ild in alg o rithm of co ncept l a ttice.  Journ a l of H e fei  Univers i ty of   T e chno logy (N atural Sci ence) . 2010; 33( 2):3 01-3 07.   [9]  Gu Ch un-sh en g. F u ll Homo morphic  Encr yp tion, A ppro x i m ate L a ttice Pr obl em a nd  LW E.  Internatio na l   Journ a l of Clo u d  Co mp uting  a nd Servic es Scienc e . 201 3; 2(1): 1-15.   [10]  Qu W en-j i an,   T an Guang- xin g , Qiu T ao-ro n g . Ne w   Al gor ithm of Ge ner ating  Co nce p t L a ttice Us in g   Univers a l Matri x . J our nal of C h in ese Co mput er Systems . 20 12; 33(3): 5 58- 564.   [11]  W ang Hu i, W ang Jin g . Non-r edu nd ant asso ciatio n rules e x tractio n  of freque nt conce p t lattice bas e d   on F P -tree.  Co mp uter Eng i n e e rin g  and A ppl i c ations . 20 12;  48(1 5 ): 12-1 4 [12]  Che n  Xia ng, W u   Yue.  Asso ci atio n Ru le M i nin g  Al gorithm  Based  on Ba se Set an d Co ncept L a ttice .   Co mp uter Engi neer ing . 2 010;  36(1 9 ): 34-3 6 [13]  Yang  Kai, J i Yong- lon g , H e   Z h i-jun, M a  Y u an. An  Appr oa ch for Bri e fest  Rules  E x tractio n  Bas ed O n   Comp act De p end enci e s.  T E LKOMNIKA In don esia n J our nal  of El ectric al E ngi ne erin g . 201 3; 11( 2):  941- 947.   [14]  Hu  Xue-Gan g ,  Ch en  Hui, M a  F eng.  T h e Mi nin g  of  Cl assifi cation  Ru les  B a sed  on  Mu ltip le Exte nd ed     Conc ept Lattic e s . Procee din g s of the F o u r th Internati o n a l Co nfere n ce  on Mach ine  Lear nin g  an d   C y ber netics(M L C). Guangz ho u.  Chin a. 200 5; 2063- 20 66.   [15]  Z hao  Xu- j un,  Z hang J i -fu, Ma Yan g , Cai J i ang- hui.  N o ve l   Classific a tio n  Rule Acqu isitio Alg o rithm.   Journ a l of Chi n ese Co mputer  Systems . 20 12 ; 33(5): 112 6-1 130.   [16]  Lv Yu e-ji n, Li u  Hon g -me i. Improve d  a l g o rith m for attribut e  red u ction  o n   conce p t lattice Co mp uter   Engi neer in g an d Appl icatio ns . 201 1; 47(8): 14 6-14 8.  [17]  W ang De- x i ng,  Hu Xu e-g ang,  W ang Ha o. Alg o rithm  of minin g  associ ation r u les b a sed o n  Quantitativ e   Conc ept Lattic e Journa l of Hefei Un iversity  of T e chnol ogy  (Natural Sc ien c e). 2002; 2 5 (5 ): 678-68 2.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.