基于改进ReliefF的无监督特征选择方法

针对特征选择中存在数据缺乏类别信息的问题,提出一种新型的基于改进ReliefF的无监督特征选择方法UFS-IR.由于ReliefF类算法存在小类样本抽样概率低、无法删除冗余特征的缺陷,该方法以DBSCAN聚类算法指导分类,通过改进抽样策略,使用调整的余弦相似度度量特征间的相关性作为去冗余的凭据.实验表明UFS-IR可以有效缩减数据维度的同时保证特征子集的最大相关最小冗余性,具有很好的性能.     

一种基于多视图数据的半监督特征选择和聚类算法

高维数据中许多特征之间互不相关或冗余,这给传统的学习算法带来了巨大的挑战。为了解决该问题,特征选择应运而生。与此同时,许多实际问题中数据存在多个视图而且数据的标签难以获取,多视图学习和半监督学习成为机器学习中的热点问题。本文研究怎样从"部分标签"的多视图数据中选择最大相关最小冗余的特征子集,提出一种基于多视图的半监督特征选择方法。为了剔除冗余和无关的特征,探索蕴含于多视图数据中的互补信息以及每个视图中不同特征之间的冗余关系,并利用少量标签数据蕴含的信息协同未标签数据同时进行特征选择。实验结果验证了本算法能够获得很好的特征选择效果及聚类效果。     

一种基于特征聚类的特征选择方法

特征选择是数据挖掘和机器学习领域中一种常用的数据预处理技术。在无监督学习环境下,定义了一种特征平均相关度的度量方法,并在此基础上提出了一种基于特征聚类的特征选择方法 FSFC。该方法利用聚类算法在不同子空间中搜索簇群,使具有较强依赖关系（存在冗余性）的特征被划分到同一个簇群中,然后从每一个簇群中挑选具有代表性的子集共同构成特征子集,最终达到去除不相关特征和冗余特征的目的。在 UCI 数据集上的实验结果表明,FSFC 方法与几种经典的有监督特征选择方法具有相当的特征约减效果和分类性能。     

基于归一化模糊联合互信息最大的特征选择

特征选择就是从特征集合中选择出与分类类别相关性强而特征之间冗余性最小的特征子集,这样一方面可以提高分类器的计算效率,另一方面可以提高分类器的泛化能力,进而提高分类精度。基于互信息的特征相关性和冗余性的评价准则,在实际应用中存在以下的问题：（1）变量的概率计算困难,进而影响特征的信息熵计算困难;（2）互信息倾向于选择值较多的特征;（3）基于累积加和的候选特征与特征子集之间冗余性度量准则在特征维数较高的情况下容易失效。为了解决上述问题,提出了基于归一化模糊互信息最大的特征评价准则,基于模糊等价关系计算变量的信息熵、条件熵、联合熵;利用联合互信息最大替换累积加和的度量方法;基于归一化联合互信息对特征重要性进行评价;基于该准则建立了基于前向贪婪搜索的特征选择算法。在UCI机器学习标准数据集上的多组实验,证明算法能够有效地选择出对分类类别有效的特征子集,能够明显提高分类精度。     

一种新的基于属性相关性的数据流特征选择算法的研究

高维数据流包含大量的无关信息和冗余信息,这些信息可能极大地降低学习算法的性能。利用属性相关性可以有效地去除数据流中的不相关属性和冗余属性,提高学习算法的效率。分析现有的属性相关性计算方法在应用中的局限性,提出基于曲线拟合的属性相关性特征选择算法FSCFFR(Feature Selection based on Curve-Fitting Feature Relevance)。理论分析和实验表明,FSCFFR在特征选择过程中具有较高的实时性和有效性。     

基于动态相关性的特征选择算法

特征选择是从原始数据集中去除无关的特征并选择良好的特征子集,可以避免维数灾难和提高学习算法的性能。为解决已选特征和类别动态变化（DCSF）算法在特征选择过程中只考虑已选特征和类别之间动态变化的信息量,而忽略候选特征和已选特征的交互相关性的问题,提出了一种基于动态相关性的特征选择（DRFS）算法。该算法采用条件互信息度量已选特征和类别的条件相关性,并采用交互信息度量候选特征和已选特征发挥的协同作用,从而选择相关特征并且去除冗余特征以获得优良特征子集。仿真实验表明,与现有算法相比,所提算法能有效地提升特征选择的分类准确率。     

一种混合约束的半监督网络流量特征选择方法

关于网络通信流量性能控制问题,针对大量不相关和冗余特征制约网络流量分类性能提高的问题,提出一种混合约束的半监督网络流量特征选择方法.在半监督学习的基础上,采用成对约束和无标记样本相结合的特征评价方法快速去除不相关特征,并通过利用互信息的特征相关性过滤剩余特征中的冗余特征,使有监督信息和无监督信息在网络流量的特征选择过程中以不同的方式发挥作用.实验结果表明,与传统的网络流量特征选择方法相比,改进方法能以更少的特征获得更好的网络流量分类性能.     

基于SAC的特征选择算法

特征选择通过移除不相关和冗余的特征来提高学习算法的性能。基于进化算法在求解优化问题时表现出的优越性能,提出FSSAC特征选择方法。新的初始化策略和评估函数使得SAC能将特征选择作为离散空间搜索问题来解决,利用特征子集的准确率指导SAC的采样阶段。在实验阶段,FSSAC结合SVM,J48和KNN分类器,通过UCI数据集完成验证,并与FSFOA,HGAFS,PSO等算法进行了比较。实验结果表明,FSSAC可以提高分类器的分类准确率,且具有良好的泛化性能。除此之外,对FSSAC和其他算法在特征空间维度缩减情况方面做了对比。     

基于KNN算法的组合式非搜索特征选择算法

随着特征维数的不断增长，搜索性特征选择算法付出巨大的时间代价，而非搜索性算法则由于其时间代价小，而且能有效去除冗余特征等优越性越来越受到关注。该文介绍了一种非搜索性算法——KNN特征选择算法，该算法通过计算特征间的相关性来消除冗余特征，时间代价小。在此基础上，该文提出了一种基于KNN算法的组合式非搜索特征选择算法。     

基于最大信息系数和近似马尔科夫毯的特征选择方法

最大信息系数（Maximum information coefficient,MIC）可以对变量间的线性和非线性关系,以及非函数依赖关系进行有效度量.本文首先根据最大信息系数理论,提出了一种评价各维特征间以及每维特征与类别间相关性的度量标准,然后提出了基于新度量标准的近似马尔科夫毯特征选择方法,删除冗余特征.在此基础上提出了基于特征排序和近似马尔科夫毯的两阶段特征选择方法,分别对特征的相关性和冗余性进行分析,选择有效的特征子集.在UCI和ASU上的多个公开数据集上的对比实验表明,本文提出的方法总体优于快速相关滤波（Fast correlation-based filter,FCBF）方法,与ReliefF,FAST,Lasso和RFS方法相比也具有优势.     

A novel hybrid algorithm for feature selection

Feature selection is an important filtering method for data analysis, pattern classification, data mining, and so on. Feature selection reduces the number of features by removing irrelevant and redundant data. In this paper, we propose a hybrid filter–wrapper feature subset selection algorithm called the maximum Spearman minimum covariance cuckoo search (MSMCCS). First, based on Spearman and covariance, a filter algorithm is proposed called maximum Spearman minimum covariance (MSMC). Second, three parameters are proposed in MSMC to adjust the weights of the correlation and redundancy, improve the relevance of feature subsets, and reduce the redundancy. Third, in the improved cuckoo search algorithm, a weighted combination strategy is used to select candidate feature subsets, a crossover mutation concept is used to adjust the candidate feature subsets, and finally, the filtered features are selected into optimal feature subsets. Therefore, the MSMCCS combines the efficiency of filters with the greater accuracy of wrappers. Experimental results on eight common data sets from the University of California at Irvine Machine Learning Repository showed that the MSMCCS algorithm had better classification accuracy than the seven wrapper methods, the one filter method, and the two hybrid methods. Furthermore, the proposed algorithm achieved preferable performance on the Wilcoxon signed-rank test and the sensitivity–specificity test.     

利用邻域信息交互的在线流特征选择算法

开放动态环境下的机器学习任务面临着数据特征空间的高维性和动态性。目前已有在线流特征选择算法基本仅考虑特征的重要性和冗余性,忽略了特征的交互性。特征交互是指那些本身与标签单独统计时呈现无关或弱相关,但与其他特征结合时却能与标签呈强相关的特征。基于此,提出一种基于邻域信息交互的在线流特征选择算法,该算法分为在线交互特征选择和在线冗余特征剔除两个阶段,即直接计算新到特征与整个已选特征子集的交互强弱程度,以及利用成对比较机制剔除冗余特征。在10个数据集上的实验结果表明了所提算法的有效性。     

基于模拟退火的多标记数据特征选择

多标记数据有很多的冗余特征和数据,为了解决多标记数据中冗余和无关特征,提高多标记学习算法的泛化能力。提出一个基于模拟退火的卷积式特征选择方法——SAML(simulated annealing based feature selection for multi-label data),已有的算法只是使用了遗传算法来进行优化,新算法采用模拟退火来寻找最优子集,其效果在已有的工作中表现出比前者遗传算法更好的效果。在用于公开评测的Yahoo网页分类数据集上的实验结果表明,SAML算法的性能优于新近提出的一些流行的多标记特征选择方法。     

融合Shapley值和粒子群优化算法的混合特征选择算法

针对在模式分类问题中,数据往往存在不相关的或冗余的特征,从而影响分类的准确性的问题,提出一种融合Shapley值和粒子群优化算法的混合特征选择算法,以利用最少的特征获得最佳分类效果。在粒子群优化算法的局部搜索中引入博弈论的Shapley值,首先计算粒子（特征子集）中每个特征对分类效果的贡献值（Shapley值）,然后逐步删除Shapley值最低的特征以优化特征子集,进而更新粒子,同时也增强了算法的全局搜索能力,最后将改进后的粒子群优化算法运用于特征选择,以支持向量机分类器的分类性能和选择的特征数目作为特征子集评价标准,对UCI机器学习数据集和基因表达数据集的17个具有不同特征数量的医疗数据集进行分类实验。实验结果表明所提算法能有效地删除数据集中55%以上不相关的或冗余的特征,尤其对于中大型数据集能删减80%以上,并且所选择的特征子集也具有较好的分类能力,分类准确率能提高2至23个百分点。     

基于差别矩阵和mRMR的分步优化特征选择算法

分类问题普遍存在于现代工业生产中。在进行分类任务之前,利用特征选择筛选有用的信息,能够有效地提高分类效率和分类精度。最小冗余最大相关算法(mRMR)考虑最大化特征与类别的相关性和最小化特征之间的冗余性,能够有效地选择特征子集;但该算法存在中后期特征重要度偏差大以及无法直接给出特征子集的问题。针对该问题,文中提出了结合邻域粗糙集差别矩阵和mRMR原理的特征选择算法。根据最大相关性和最小冗余性原则,利用邻域熵和邻域互信息定义了特征的重要度,以更好地处理混合数据类型。基于差别矩阵定义了动态差别集,利用差别集的动态演化有效去除冗余属性,缩小搜索范围,优化特征子集,并根据差别矩阵判定迭代截止条件。实验选取SVM,J48,KNN和MLP作为分类器来评价该特征选择算法的性能。在公共数据集上的实验结果表明,与已有算法相比,所提算法的平均分类精度提升了2%左右,同时在特征较多的数据集上能够有效地缩短特征选择时间。所提算法继承了差别矩阵和mRMR的优点,能够有效地处理特征选择问题。     

结合增益率与堆叠自编码器的并行随机森林算法

针对大数据环境下随机森林算法存在冗余与不相关特征过多、特征子空间信息含量不足以及并行化效率低等问题,提出了结合增益率与堆叠自编码器的并行随机森林算法PRFGRSAE(parallel random forest algorithm combining gain ratio and stacked auto encoders)。首先,提出了结合非线性归一化增益率和堆叠自编码器的降维策略DRNGRSAE(dimension reduction combining nonlinear normalization gain ratio and stacked auto encoders),通过过滤特征集中的冗余和不相关特征,并利用堆叠自编码器提取特征,有效减少了冗余以及不相关特征数;其次,提出了结合拉丁超立方抽样与归一化相关度的子空间选择策略SSLF(subspace selection strategy combining Latin hypercube sampling and feature class correlation),通过对特征集进行多层划分抽样,形成空间表达度较高的特征子空...     

Facing the classification of binary problems with a hybrid system based on quantum-inspired binary gravitational search algorithm and K-NN method

Since given classification data often contains redundant, useless or misleading features, feature selection is an important pre-processing step for solving classification problems. This problem is often solved by applying evolutionary algorithms to decrease the dimensional number of features involved. Removing irrelevant features in the feature space and identifying relevant features correctly is the primary objective, which can increase classification accuracy. In this paper, a novel QBGSA–K-NN hybrid system which hybridizes the quantum-inspired binary gravitational search algorithm (QBGSA) with the K-nearest neighbor (K-NN) method with leave-one-out cross-validation (LOOCV) is proposed. The main aim of this system is to improve classification accuracy with an appropriate feature subset in binary problems. We evaluate the proposed hybrid system on several UCI machine learning benchmark examples. The experimental results show that the proposed method is able to select the discriminating input features correctly and achieve high classification accuracy which is comparable to or better than well-known similar classifier systems.     

Semi-supervised adaptive feature analysis and its application for multimedia understanding

Multimedia understanding for high dimensional data is still a challenging work, due to redundant features, noises and insufficient label information it contains. Graph-based semi-supervised feature learning is an effective approach to address this problem. Nevertheless, Existing graph-based semi-supervised methods usually depend on the pre-constructed Laplacian matrix but rarely modify it in the subsequent classification tasks. In this paper, an adaptive local manifold learning based semi-supervised feature selection is proposed. Compared to the state-of-the-art, the proposed algorithm has two advantages: 1) Adaptive local manifold learning and feature selection are integrated jointly into a single framework, where both the labeled and unlabeled data are utilized. Besides, the correlations between different components are also considered. 2) A group sparsity constraint, i.e. l _2?,?1-norm, is imposed to select the most relevant features. We also apply the proposed algorithm to serval kinds of multimedia understanding applications. Experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm.