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Título: NEUROEVOLUTIVE LEARNING AND CONCEPT DRIFT DETECTION IN NON-STATIONARY ENVIRONMENTS
Autor: TATIANA ESCOVEDO
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Colaborador(es):  MARLEY MARIA BERNARDES REBUZZI VELLASCO - ADVISOR
ANDRE VARGAS ABS DA CRUZ - CO-ADVISOR

Nº do Conteudo: 26748
Catalogação:  04/07/2016 Idioma(s):  PORTUGUESE - BRAZIL
Tipo:  TEXT Subtipo:  THESIS
Natureza:  SCHOLARLY PUBLICATION
Nota:  Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=26748@1
Referência [en]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=26748@2
Referência DOI:  https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.26748

Resumo:
Real world concepts are often not stable: they change with time. Just as the concepts, data distribution may change as well. This problem of change in concepts or distribution of data is known as concept drift and is a challenge for a model in the task of learning from data. This work presents a new neuroevolutive model with quantum inspiration called NEVE (Neuro- EVolutionary Ensemble), based on an ensemble of Multi-Layer Perceptron (MLP) neural networks for learning in non-stationary environments. It also presents a new concept drift detection mechanism, called DetectA (DETECT Abrupt) with the ability to detect changes both proactively as reactively. The evolutionary algorithm with binary-real quantum inspiration AEIQ-BR is used in NEVE to automatically generate new classifiers for the ensemble, determining the most appropriate topology for the new network and by selecting the most appropriate input variables and determining all the weights of the neural network. The AEIQ-R algorithm determines the voting weight of each neural network ensemble member, and you can use voting by linear combination and voting by weighted or simple majority. Four different approaches of NEVE are implemented and they differ from one another by the way of detecting and treating occurring drifts. The work also presents results of experiments conducted with the DetectA method and with the NEVE model in real and artificial databases. The results show that the detector has proved efficient and suitable for data bases with high-dimensionality, intermediate sized blocks, any proportion of drifts and with any class balancing. Comparing the accuracy of NEVE with other consolidated models in the literature, it appears that NEVE had higher accuracy in most cases. This reinforces that the neuroevolution ensemble approach is a robust choice to situations in which the databases are subject to sudden changes in behavior.

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