Título: | ABORDAGENS DE INFERÊNCIA EVOLUCIONÁRIA EM MODELOS ADAPTATIVOS | |||||||
Autor: |
EDISON AMERICO HUARSAYA TITO |
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Colaborador(es): |
MARLEY MARIA BERNARDES REBUZZI VELLASCO - Orientador MARCO AURELIO CAVALCANTI PACHECO - Orientador |
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Catalogação: | 17/JUL/2003 | 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=3726&idi=1 [en] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=3726&idi=2 |
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DOI: | https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.3726 | |||||||
Resumo: | ||||||||
Em muitas aplicações reais de processamento de sinais, as
observações do fenômeno em estudo chegam seqüencialmente no
tempo. Consequentemente, a tarefa de análise destes dados
envolve estimar quantidades desconhecidas em cada
observação concebida do fenômeno.
Na maioria destas aplicações, entretanto, algum
conhecimento prévio sobre o fenômeno a ser modelado está
disponível. Este conhecimento prévio permite formular
modelos Bayesianos, isto é, uma distribuição a priori sobre
as quantidades desconhecidas e uma função de
verossimilhança relacionando estas quantidades com as
observações do fenômeno. Dentro desta configuração, a
inferência Bayesiana das quantidades desconhecidas é
baseada na distribuição a posteriori, que é obtida através
do teorema de Bayes.
Infelizmente, nem sempre é possível obter uma solução
analítica exata para esta distribuição a posteriori. Graças
ao advento de um formidável poder computacional a baixo
custo, em conjunto com os recentes desenvolvimentos na
área de simulações estocásticas, este problema tem sido
superado, uma vez que esta distribuição a posteriori pode
ser aproximada numericamente através de uma distribuição
discreta, formada por um conjunto de amostras.
Neste contexto, este trabalho aborda o campo de simulações
estocásticas sob a ótica da genética Mendeliana e do
princípio evolucionário da sobrevivência dos mais aptos.
Neste enfoque, o conjunto de amostras que aproxima a
distribuição a posteriori pode ser visto como uma população
de indivíduos que tentam sobreviver num ambiente
Darwiniano, sendo o indivíduo mais forte, aquele que
possui maior probabilidade. Com base nesta analogia,
introduziu-se na área de simulações estocásticas (a) novas
definições de núcleos de transição inspirados nos
operadores genéticos de cruzamento e mutação e (b) novas
definições para a probabilidade de aceitação, inspirados no
esquema de seleção, presente nos Algoritmos Genéticos.
Como contribuição deste trabalho está o estabelecimento de
uma equivalência entre o teorema de Bayes e o princípio
evolucionário, permitindo, assim, o desenvolvimento de um
novo mecanismo de busca da solução ótima das quantidades
desconhecidas, denominado de inferência evolucionária.
Destacamse também: (a) o desenvolvimento do Filtro de
Partículas Genéticas, que é um algoritmo de aprendizado
online e (b) o Filtro Evolutivo, que é um algoritmo de
aprendizado batch. Além disso, mostra-se que o Filtro
Evolutivo, é em essência um Algoritmo Genético pois, além
da sua capacidade de convergência a distribuições de
probabilidade, o Filtro Evolutivo converge também a sua moda
global. Em conseqüência, a fundamentação teórica do Filtro
Evolutivo demonstra, analiticamente, a convergência dos
Algoritmos Genéticos em espaços contínuos.
Com base na análise teórica de convergência dos algoritmos
de aprendizado baseados na inferência evolucionária e nos
resultados dos experimentos numéricos, comprova-se que esta
abordagem se aplica a problemas reais de processamento de
sinais, uma vez que permite analisar sinais complexos
caracterizados por comportamentos não-lineares, não-
gaussianos e nãoestacionários.
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