聚类的动态分类器集成选择

动态分类器集成选择(DCES)是当前集成学习领域中一个非常重要的研究方向。然而,当前大部分 DCES算法的计算复杂度较高。为了解决该问题和进一步提高算法的性能,本文提出了基于聚类的动态分类器集成选择(CDCES),该方法通过对测试样本聚类,极大地减少了动态选择分类器的次数,因而降低了算法的计算复杂度。同时, CDCES是一种更加通用的算法,传统的静态选择性集成和动态分类器集成为本算法的特殊情况,因而本算法是一种鲁棒性更强的算法。通过对UCI数据集进行测试,以及与其他算法作比较,说明本算法是一种有效的、计算复杂度较低的方法。     

基于聚类与排序修剪的分类器集成方法*

为了提高分类器集成性能,提出了一种基于聚类算法与排序修剪结合的分类器集成方法。首先将混淆矩阵作为量化基分类器间差异度的工具,通过聚类将分类器划分为若干子集;然后提出一种排序修剪算法,以距离聚类中心最近的分类器为起点,根据分类器的距离对差异度矩阵动态加权,以加权差异度作为排序标准对子集中的分类器进行按比例修剪;最后使用投票法对选出的基分类器进行集成。同时与多种集成方法在UCI数据库中的10组数据集上进行对比与分析,实验结果表明基于聚类与排序修剪的分类器选择方法有效提升了集成系统的分类能力。     

基于Bagging-SVM的Android恶意软件检测模型

针对Android恶意软件检测中数据不平衡导致检出率低的问题,提出一种基于Bagging-SVM（支持向量机）集成算法的Android恶意软件检测模型。首先,提取AndroidManifest.xml文件中的权限信息、意图信息和组件信息作为特征;然后,提出IG-ReliefF混合筛选算法用于数据集降维,采用bootstrap抽样构造多个平衡数据集;最后,采用平衡数据集训练基于Bagging算法的SVM集成分类器,通过该分类器完成Android恶意软件检测。在分类检测实验中,当良性样本和恶意样本数量平衡时,Bagging-SVM和随机森林算法检出率均高达99.4%;当良性样本和恶意样本的数量比为4：1时,相比随机森林和AdaBoost算法,Bagging-SVM算法在检测精度不降低的条件下,检出率提高了6.6%。实验结果表明所提模型在数据不平衡时仍具有较高的检出率和分类精度,可检测出绝大多数恶意软件。     

半动态集成选择分类方法

在集成学习领域,传统的动态集成选择需要为每一个样本选择子分类器组成集成分类器,这极大地增加了计算复杂度。针对这一问题,提出一种新的半动态集成选择方法。该方法分为两阶段,第一阶段为所有的测试样本选择最好的个体分类器组成一个集成分类器,第二阶段从剩余的个体分类器集合中为当前测试样本动态地选择子分类器组成一个集成分类器。最终的分类结果通过融合两阶段得到集成分类器的结果得到。通过对UCI数据测试的结果表明,该算法不仅能取得较好的分类性能,而且能极大地降低计算复杂度。     

基于动态分类器集成系统的卷烟感官质量预测方法

集成学习是一种可以有效改善分类系统性能的数据挖掘方法。采用动态分类器集成选择算法对卷烟感官质量进行智能评估。产生包含多个基分类器的分类器池;根据基分类器在被测样本邻域内的表现选择满足要求的分类器;采用被选择的分类器产生最终的预测结果。为了验证该方法的有效性,采用国内某烟草公司提供的卷烟感官评估历史数据集进行了实验比较分析。实验结果表明,与其他方法相比,该方法获得的效果明显改善。     

基于差异性聚类的选择性集成人体行为识别模型

为了提高基于智能手机的人体行为识别率,优化多分类器集成系统的泛化性能及个体分类器的差异性,提出了基于差异性增量聚类(Diversity Measure Increment-Affinity Propagation clustering,DMI-AP)的选择性集成人体行为识别模型。首先对训练集的所有样本进行bootstrap抽样并训练基分类器,选出大于平均识别率的基分类器构成分类器集合;然后将集合的基分类器作为聚类对象进行分组,通过计算基分类器间的双误差异性值求出表征个体分类器特征的双误差异性增量值,输入近邻传播聚类算法得到k个类簇,选取每簇的中心分类器构成多分类器集成系统;最后使用等概率均值法融合k个分类器的输出结果。实验表明,该模型算法使个体分类器的差异性增大、分类器搜索空间缩小;与传统的Bagging,Adaboost以及RF方法相比,该模型的识别准确率平均提高了8.11%。     

基于边缘分类能力的动态集成选择算法

提出了一种新的基于边缘分类能力排序准则,用于基于排序聚集(ordered aggregation,OA)的分类器选择算法.为了表征分类器的分类能力,使用随机参考分类器对原分类器进行模拟,从而获得分类能力的概率模型.为了提高分类器集成性能,将提出的基于边缘分类能力的排序准则与动态集成选择算法相结合,首先将特征空间划分成不同能力的区域,然后在每个划分内构造最优的分类器集成,最后使用动态集成选择算法对未知样本进行分类.在UCI数据集上进行的实验表明,对比现有的排序准则,边缘分类能力的排序准则效果更好,进一步实验表明,基于边缘分类能力的动态集成选择算法较现有分类器集成算法具有分类正确率更高、集成规模更小、分类时间更短的优势.     

面向主动学习的模糊核聚类采样算法

针对主动学习中构造初始分类器难以选取代表性样本的问题,提出一种模糊核聚类采样算法。该算法首先通过聚类分析技术将样本集划分,然后分别在类簇中心和类簇边界区域选取样本进行标注,最后依此构造初始分类器。在该算法中,通过高斯核函数把原始样本空间中的点非线性变换到高维特征空间,以达到线性可聚的目的,并引入了一种基于局部密度的初始聚类中心选择方法,从而改善聚类效果。为了提高采样质量,结合划分后各类簇的样本个数设计了一种采样比例分配策略。同时,在采样结束阶段设计了一种后补采样策略,以确保采样个数达标。实验结果分析表明,所提算法可以有效地减少构造初始分类器所需的人工标注负担,并取得较高的分类正确率。     

伪标签置信选择的半监督集成学习视频语义检测

在视频语义检测中，有标记样本不足会严重影响检测的性能，而且伪标签样本中的噪声也会导致集成学习基分类器性能提升不足。为此，提出一种伪标签置信选择的半监督集成学习算法。首先，在三个不同的特征空间上训练出三个基分类器，得到基分类器的标签矢量；然后，引入加权融合样本所属某个类别的最大概率与次大概率的误差和样本所属某个类别的最大概率与样本所属其他各类别的平均概率的误差，作为基分类器的标签置信度，并融合标签矢量和标签置信度得到样本的伪标签和集成置信度；接着，选择集成置信度高的样本加入到有标签的样本集，迭代训练基分类器；最后，采用训练好的基分类器集成协作检测视频语义概念。该算法在实验数据集UCF11上的平均准确率到达了83.48%，与Co-KNN-SVM算法相比，平均准确率提高了3.48个百分点。该算法选择的伪标签能体现样本所属类别与其他类别的总体差异性，又能体现所属类别的唯一性，可减少利用伪标签样本的风险，有效提高视频语义概念检测的准确率。     

基于改进动态集成选择算法的乳腺肿块辅助诊断模型

动态集成选择算法中,待测样本的能力区域由固定样本组成,这会影响分类器选择,因此提出一种基于动态能力区域策略的DES-DCR-CIER算法。首先采用异构分类器生成基分类器池,解决同构集成分类器差异性较小和异构集成分类器数目较少的问题;然后采用相互自适应K近邻算法、逼近样本集距离中心和剔除类别边缘样本三个步骤得到待测样本的动态能力区域,基于整体互补性指数选择一组互补性强的分类器;最后通过ER规则对分类器组进行合成。在安徽合肥某三甲医院的八位超声科医生乳腺肿块诊断数据集和美国威斯康辛州乳腺癌诊断公开数据集上的实验表明,基于DES-DCR-CIER算法的诊断模型精度更优。