Weka -- 数据格式基本介绍

Weka是什么不多介绍，直接切入正题，简单介绍Weka的数据格式。

Weka存储数据的格式是ARFF(Attribute-Relation File Format)文件,是一种ASCII文本文件。如下例，weka自带的weather.arff文件。

% ARFF file for the weather data with some numric features 
% 
@relation weather 

@attribute outlook {sunny, overcast, rainy} 
@attribute temperature real 
@attribute humidity real 
@attribute windy {TRUE, FALSE} 
@attribute play {yes, no} 

@data 
% 
% 4 instances 
% 
sunny,85,85,FALSE,no 
sunny,80,90,TRUE,no 
overcast,83,86,FALSE,yes 
rainy,70,96,FALSE,yes 

weka数据以“%”开始的行是注释，WEKA将忽略这些行。 
除去注释后，整个ARFF文件可以分为两个部分。

第一部分给出了头信息（Head information），包括了对关系的声明和对属性的声明。

第二部分给出了数据信息（Data information），即数据集中给出的数据。从“@data”标记开始，后面的就是数据信息了。 

关系声明 
关系名称在ARFF文件的第一个有效行来定义，格式为 
@relation <relation-name> 
<relation-name>是一个字符串。如果这个字符串包含空格，它必须加上引号（指英文标点的单引号或双引号）。 

属性声明 
属性声明用一列以“@attribute”开头的语句表示。数据集中的每一个属性都有它对应的“@attribute”语句，来定义它的属性名称和数据类型。 
声明语句的顺序很重要:它表明了该项属性在数据部分的位置;最后一个声明的属性被称作class属性，在分类或回归任务中，它是默认的目标变量。 
属性声明的格式为 
@attribute <attribute-name> <datatype> 
其中<attribute-name>是必须以字母开头的字符串。和关系名称一样，如果这个字符串包含空格，它必须加上引号。 

weka支持的<datatype>有四种，分别是 
numeric                                    数值型 
<nominal-specification>         分类（nominal）型 
string                                        字符串型 
date [<date-format>]              日期和时间型 
注意“integer”，“real”，“numeric”，“date”，“string”这些关键字是区分大小写的，而“relation”“attribute ”和“date”则不区分。

数值属性 
数值型属性可以是整数或者实数，但weka把它们都当作实数看待。 

分类属性 
分类属性由<nominal-specification>列出一系列可能的类别名称并放在花括号中：{<nominal-name1>, <nominal-name2>, <nominal-name3>, ...} 。数据集中该属性的值只能是其中一种类别。 
例如如下的属性声明说明“outlook”属性有三种类别：“sunny”，“ overcast”和“rainy”。而数据集中每个实例对应的“outlook”值必是这三者之一。 
@attribute outlook {sunny, overcast, rainy} 
如果类别名称带有空格，仍需要将之放入引号中。 

字符串属性 
字符串属性中可以包含任意的文本。这种类型的属性在文本挖掘中非常有用。 
示例： 
@ATTRIBUTE LCC string 

日期和时间属性 
日期和时间属性统一用“date”类型表示，它的格式是 
@attribute <name> date [<date-format>] 
其中<name>是这个属性的名称，<date-format>是一个字符串，来规定该怎样解析和显示日期或时间的格式，默认的字符串是ISO-8601所给的日期时间组合格式“yyyy-MM-ddTHH:mm:ss”。 
数据信息部分表达日期的字符串必须符合声明中规定的格式要求。

数据信息 
数据信息中“@data”标记独占一行，剩下的是各个实例的数据。 
每个实例占一行。实例的各属性值用逗号“,”隔开。如果某个属性的值是缺失值（missing value），用问号“?”表示，且这个问号不能省略。例如： 
@data 
sunny,85,85,FALSE,no 
?,78,90,?,yes 

字符串属性和分类属性的值是区分大小写的。若值中含有空格，必须被引号括起来。例如： 
@relation LCCvsLCSH 
    @attribute LCC string 
    @attribute LCSH string 
    @data 
    AG5, 'Encyclopedias and dictionaries.;Twentieth century.' 
    AS262, 'Science -- Soviet Union -- History.' 

日期属性的值必须与属性声明中给定的相一致。例如： 
@RELATION Timestamps 
    @ATTRIBUTE timestamp DATE "yyyy-MM-dd HH:mm:ss" 
    @DATA 
    "2001-04-03 12:12:12" 
    "2001-05-03 12:59:55" 

稀疏数据 
有的时候数据集中含有大量的0值（比如购物篮分析），这个时候用稀疏格式的数据存贮更加省空间。 
稀疏格式是针对数据信息中某个实例的表示而言，不需要修改ARFF文件的其它部分。看如下的数据： 
@data 
    0, X, 0, Y, "class A" 
    0, 0, W, 0, "class B" 
用稀疏格式表达的话就是 
@data 
    {1 X, 3 Y, 4 "class A"} 
    {2 W, 4 "class B"} 
每个实例用花括号括起来。实例中每一个非0的属性值用<index> <空格> <value>表示。<index>是属性的序号，从0开始计；<value>是属性值。属性值之间仍用逗号隔开。 
注意在稀疏格式中没有注明的属性值不是缺失值，而是0值。若要表示缺失值必须显式的用问号表示出来。