Título: | APRENDIZAGEM NEUROEVOLUTIVA E DETECÇÃO DE CONCEPT DRIFT EM AMBIENTES NÃO ESTACIONÁRIOS | ||||||||||||
Autor: |
TATIANA ESCOVEDO |
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Colaborador(es): |
MARLEY MARIA BERNARDES REBUZZI VELLASCO - Orientador ANDRE VARGAS ABS DA CRUZ - Coorientador |
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Catalogação: | 04/JUL/2016 | Língua(s): | PORTUGUÊS - BRASIL |
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Tipo: | TEXTO | Subtipo: | TESE | ||||||||||
Notas: |
[pt] 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. [en] All data contained in the documents are the sole responsibility of the authors. The data used in the descriptions of the documents are in conformity with the systems of the administration of PUC-Rio. |
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Referência(s): |
[pt] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=26748&idi=1 [en] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=26748&idi=2 |
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DOI: | https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.26748 | ||||||||||||
Resumo: | |||||||||||||
Os conceitos do mundo real muitas vezes não são estáveis: eles
mudam com o tempo. Assim como os conceitos, a distribuição de dados
também pode se alterar. Este problema de mudança de conceitos ou
distribuição de dados é conhecido como concept drift e é um desafio para um
modelo na tarefa de aprender a partir de dados. Este trabalho apresenta um
novo modelo neuroevolutivo com inspiração quântica, baseado em um comitê
de redes neurais do tipo Multi-Layer Perceptron (MLP), para a aprendizagem
em ambientes não estacionários, denominado NEVE (Neuro-EVolutionary
Ensemble). Também apresenta um novo mecanismo de detecção de concept
drift, denominado DetectA (Detect Abrupt) com a capacidade de detectar
mudanças tanto de forma proativa quanto de forma reativa. O algoritmo
evolutivo com inspiração quântica binário-real AEIQ-BR é utilizado no NEVE
para gerar automaticamente novos classificadores para o comitê, determinando
a topologia mais adequada para a nova rede, selecionando as variáveis de
entrada mais apropriadas e determinando todos os pesos da rede neural MLP.
O algoritmo AEIQ-R determina os pesos de votação de cada rede neural
membro do comitê, sendo possível utilizar votação por combinação linear,
votação majoritária ponderada e simples. São implementadas quatro diferentes
abordagens do NEVE, que se diferem uma da outra pela forma de detectar e
tratar os drifts ocorridos. O trabalho também apresenta resultados de
experimentos realizados com o método DetectA e com o modelo NEVE em
bases de dados reais e artificiais. Os resultados mostram que o detector se
mostrou robusto e eficiente para bases de dados de alta dimensionalidade,
blocos de tamanho intermediário, bases de dados com qualquer proporção de
drift e com qualquer balanceamento de classes e que, em geral, os melhores
resultados obtidos foram usando algum tipo de detecção. Comparando a
acurácia do NEVE com outros modelos consolidados da literatura, verifica-se
que o NEVE teve acurácia superior na maioria dos casos. Isto reforça que a
abordagem por comitê neuroevolutivo é uma escolha robusta para situações
em que as bases de dados estão sujeitas a mudanças repentinas de
comportamento.
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