不平衡数据集上的Relief特征选择算法

Relief算法为系列特征选择方法,包括最早提出的Relief算法和后来拓展的ReliefF算法,核心思想是对分类贡献大的特征赋予较大的权值;特点是算法简单,运行效率高,因此有着广泛的应用。但直接将Relief算法应用于有干扰的数据集或不平衡数据集,效果并不理想。基于Relief算法,提出一种干扰数据特征选择算法,称为阈值-Relief算法,有效消除了干扰数据对分类结果的影响。结合K-means算法,提出两种不平衡数据集特征选择算法,分别称为K-means-ReliefF算法和 K-means-Relief抽样算法,有效弥补了Relief算法在不平衡数据集上表现出的不足。实验证明了本文算法的有效性。     

一种基于特征选择的不平衡数据分类算法

不平衡数据分类是当前机器学习的研究热点,传统分类算法通常基于数据集平衡状态的前提,不能直接应用于不平衡数据的分类学习.针对不平衡数据分类问题,文章提出一种基于特征选择的改进不平衡分类提升算法,从数据集的不同类型属性来权衡对少数类样本的重要性,筛选出对有效预测分类出少数类样本更意义的属性,同时也起到了约减数据维度的目的.然后结合不平衡分类算法使数据达到平衡状态,最后针对原始算法错分样本权值增长过快问题提出新的改进方案,有效抑制权值的增长速度.实验结果表明,该算法能有效提高不平衡数据的分类性能,尤其是少数类的分类性能.     

不平衡数据分类研究综述

在很多应用领域中,数据的类别分布不平衡,如何对其正确分类是数据挖掘和机器学习领域中的研究热点。经典的数据分类算法未考虑数据类别的不平衡性,认为类别之间的误分类代价相同,导致不平衡数据分类的效果不理想。针对数据分类的各个步骤,相继提出了不同的不平衡数据分类处理方法。对多年来的相关研究成果进行归类分析,从特征选择、数据分布调整、分类算法、分类结果评估等几个方面系统地介绍了相关方法,并探讨了进一步的探索方向。     

不平衡数据集下特征词两面性的新型降维算法

传统DFS特征选择算法在降维处理时既未考虑样本分布不均的情况,又未涉及负特征词对类别的影响。本文综合考虑DFS的缺陷并进行优化处理,将DFS与卡方检测算法CHI结合,提出一种改进型特征选择算法DFS-sCHI,引入负特证词作为类别划分的影响因子之一,解决不平衡数据集下所提特征词类别分布不均的问题。经实验分析,不平衡数据集下,DFS-sCHI相比较于DFS,在分类精度上有明显提高。     

不平衡数据分类数据层面方法：现状及研究进展

在不平衡数据的分类中,标准分类器为优化整体的分类误差会牺牲少数类的分类准确率,而实际应用中通常更重视对少数类的准确识别。数据层面方法因其有独立于分类器、泛化能力较强、实现简单等优势,成为解决不平衡数据分类问题的有效策略。围绕不平衡数据分类的数据层面方法开展综述研究,分析造成不平衡数据分类问题的影响因素,从样本空间优化、特征空间优化两个方向对重采样方法及特征选择方法的相关研究进行梳理和评述,并对两类方法进行横向比较。最后提出了需要重点关注的问题和可能的研究机会,以期为不平衡数据分类算法研究及应用提供借鉴和参考。     

基于融合特征的微博主客观分类方法

针对现有微博主客观分类方法特征冗余度高和未考虑特征选择方法之间的互补关系问题,该文提出了一种基于融合特征的微博主客观分类方法。通过对多种不同特征选择方法进行有效组合,利用特征融合算法对词特征、内容特征、微博特征等基本特征进行了选择和融合,以获取更加有效的主客观分类特征。在新浪微博数据上的实验结果表明,该特征融合算法能够获得比最优单一特征选择方法更好的分类效果。     

面向类不平衡数据集的软件缺陷预测模型

软件缺陷预测是软件工程领域的重点研究方向,是保证软件质量的重要途径之一。其中软件缺陷数据的类不平衡问题会影响缺陷预测分类的准确性,为解决类不平衡数据对预测分类的影响,针对如何优化数据预处理的算法执行顺序进行了研究,提出了一种有效提升分类效果的软件缺陷预测模型（ASRAdaboost）。该算法模型在根据对照实验确定数据预处理最优顺序后,采用特征选择卡方检验算法,再执行SMOTE过采样与简单采样方法,解决数据类不平衡和属性冗余同时存在的问题,最后结合Adaboost集成算法,构建出软件缺陷预测模型ASRAdaboost。实验均采用J48决策树作为基分类器,实验结果表明：ASRAdaboost算法模型有效提高了软件缺陷预测的准确性,得到了更好的分类效果。     

AUCRF算法在信用风险评价中的特征选择研究

目前基于随机森林算法的特征选择方法多以优化总体分类精度为目标。然而,信用风险评价过程中错分代价不对等的不平衡数据广泛存在。此时,用精度作分类性能评价指标不合适。采用ROC曲线下面积AUC值作二分类算法的分类性能指标,构造一个基于随机森林算法的特征选择算法AUCRF,并对UCI机器学习库中的澳大利亚信用数据进行实证分析。结果表明,基于AUCRF算法的模型能以较小的特征子集获得较高的分类性能,AUC=0.934 6。因此,AUCRF算法可用于错分代价不对等的信用风险特征选择。     

一种用于癌症分类的两阶段深度特征选择提取算法

癌症是世界上最致命的疾病之一。利用机器学习处理基因微阵列数据集(Microarray Data)对于协助癌症的早期诊断具有重要作用,但微阵列数据集中基因特征的数目远大于样本数目,造成样本不平衡,影响了分类的效率和精度,因此对基因阵列数据进行特征选择就显得尤为重要。现有的特征选择算法多为单一条件的特征选择,很少考虑特征提取,且大多采用存在已久的神经网络,分类精度较低。因此,文中提出了一种两阶段深度特征选择(Two-Stage Deep Feature Selection, TSDFS)算法。第一阶段集成3种特征选择算法进行全面的特征选择,得到特征子集;第二阶段使用非监督神经网络获得特征子集的最佳表示,进而提高最终的分类精度。通过特征选择前后的分类效果和不同特征选择算法之间的对比来分析TSDFS的有效性,实验结果表明,TSDFS在减少特征数目的同时保持或者提高了分类的精度。     

面向不平衡文本情感分类的三支决策特征选择方法

传统的特征选择方法在面对不平衡文本情感倾向性分类时会有很大的局限性,这种局限性主要体现在特征维数过高、特征过于稀疏和特征分布不平衡,这会使得分类的准确度大幅度下降。根据不平衡文本情感特征分布的特点,结合三支决策的思想,提出了一种面向不平衡文本情感分类的三支决策特征选择方法（TWD-FS）。该方法将两种有监督特征选择方法相结合,将选择出的特征词进一步筛选,使得最终选择出的特征词同时满足类间离散度最大和类内离散度最小的特点,有效地减少了特征词的数量,降低了特征维度;此外,通过组合正负类情感特征,缓解了情感特征的不平衡性,有效提高了不平衡样本中少数类情感的分类效果。在COAE2013中文微博非平衡数据集等多个数据集上的实验结果表明,所提的特征选择算法TWD-FS可以有效提高不平衡文本情感分类的准确度。     

基于特征约简的随机森林改进算法研究

随机森林(random forest,RF)算法虽应用广泛且分类准确度很高,但在面对特征维度高且不平衡的数据时,算法分类性能被严重削弱。高维数据通常包含大量的无关和冗余的特征,针对这个问题,结合权重排序和递归特征筛选的思想提出了一种改进的随机森林算法RW_RF(ReliefF&wrapper random forest)。首先引用ReliefF算法对数据集的所有特征按正负类分类能力赋予不同的权值,再递归地删除冗余的低权值特征,得到分类性能最佳的特征子集来构造随机森林;同时改进ReliefF的抽样方式,以减轻不平衡数据对分类模型的影响。实验结果显示,在特征数目很多的数据集中,改进算法的各评价指标均高于原算法,证明提出的RW_RF算法有效精简了特征子集,减轻了冗余特征对模型分类精度的影响,同时也证明了改进算法对处理不平衡数据起到了一定的效果。     

基于关联特征扩展的特征选择算法

特征选择是文档分类中常见的预处理工作,通过对文档特征空间降维,可以提高文档的分类性能。针对多数特征选择算法不考虑特征词共现关系的问题,该文提出了一种利用关联特征来增强文档分类性能的方法,针对特征扩展后产生的高维向量空间设计了一种快速冗余特征去除和选择算法,以满足实际应用中对增强特征分类性能和执行效率的需要。实验采用朴素贝叶斯网作为分类器,从特征降维效果、分类性能以及算法执行效率等方面与其他算法进行了比较。     

基于改进量子进化算法的特征选择

特征选择作为一种数据预处理技术被广泛研究,由于其具有NP难度而一直无法找到有效的求解方法。鉴于目前在特征选择中应用较多的遗传算法存在进化机制上的局限,将量子进化算法应用于特征选择,提出了一种基于改进量子进化算法的特征选择算法。以增加种群多样性和提高寻优性能为目标改进了量子进化算法,以Fisher比和特征维度为特征子集的评价准则构造了适应度函数,按照量子进化算法求解优化问题的步骤设计了特征选择算法。使用UCI数据库中的数据集对三种算法作对比验证,通过识别重要特征、提高学习算法性能、特征选择效率三组实验,结果表明,该算法能够识别出重要特征,并随着数据集特征维度升高,特征选择的性能逐渐优于对比算法,到了高维数据集,特征选择效率明显优于对比算法。     

混合式的K-匿名特征选择算法

K-匿名算法通过对数据的泛化、隐藏等手段使得数据达到K-匿名条件,在隐藏特征的同时考虑数据的隐私性与分类性能,可以视为一种特殊的特征选择方法,即K-匿名特征选择。K-匿名特征选择方法结合K-匿名与特征选择的特点使用多个评价准则选出K-匿名特征子集。过滤式K-匿名特征选择方法难以搜索到所有满足K-匿名条件的候选特征子集,不能保证得到的特征子集的分类性能最优,而封装式特征选择方法计算成本很大,因此,结合过滤式特征排序与封装式特征选择的特点,改进已有方法中的前向搜索策略,设计了一种混合式K-匿名特征选择算法,使用分类性能作为评价准则选出分类性能最好的K-匿名特征子集。在多个公开数据集上进行实验,结果表明,所提算法在分类性能上可以超过现有算法并且信息损失更小。     

基于Filter Wrapper模式的特征选择算法*

特征选择是数据挖掘、机器学习和模式识别中始终面临的一个重要问题。针对类和特征分布不均时,传统信息增益在特征选择中存在的选择偏好问题,本文提出了一种基于信息增益率与随机森林的特征选择算法。该算法结合Filter和Wrapper模式的优点,首先从信息相关性和分类能力两个方面对特征进行综合度量,然后采用序列前向选择（Sequential Forward Selection, SFS）策略对特征进行选择,并以分类精度作为评价指标对特征子集进行度量,从而获取最优特征子集。实验结果表明,本文算法不仅能够达到特征空间降维的效果,而且能够有效提高分类算法的分类性能和查全率。     

基于特征聚类集成技术的在线特征选择

针对既有历史数据又有流特征的全新应用场景,提出了一种基于组特征选择和流特征的在线特征选择算法。在对历史数据的组特征选择阶段,为了弥补单一聚类算法的不足,引入聚类集成的思想。先利用k-means方法通过多次聚类得到一个聚类集体,在集成阶段再利用层次聚类算法对聚类集体进行集成得到最终的结果。在对流特征数据的在线特征选择阶段,对组构造产生的特征组通过探讨特征间的相关性来更新特征组,最终通过组变换获得特征子集。实验结果表明,所提算法能有效应对全新场景下的在线特征选择问题,并且有很好的分类性能。     

基于特征相关性的特征选择

提出了一种基于特征相关性的特征选择方法。该方法以特征之间相互依赖程度（相关度）为聚类依据先对特征进行聚类,再从各特征簇中挑选出具有代表性的特征,然后在被选择出来的特征中删除与目标特征无关或是弱相关的特征,最后留下的特征作为最终的特征子集。理论分析表明该方法的运算效率高,时间复杂度低,适合于大规模数据集中的特征选择。在UCI数据集上与文献中的经典方法进行实验比较和分析,结果显示提出的特征选择方法在特征约减和分类等方面具有更好的性能。     

边缘标记弱化的多标记特征选择算法

在多标记学习中,特征选择是处理数据高维问题和提升分类性能的一种有效手段,然而现有特征选择算法大多是基于标记分布大致平衡这一假设,鲜有考虑标记分布不平衡的问题。针对这一问题,本文提出了一种边缘标记弱化的多标记特征选择算法(Multi-label feature selection algorithm with weakening marginal labels,WML),计算不同标记下正负标记的频数比率作为该标记的权值,然后通过赋权方式弱化边缘标记,将标记空间信息融入到特征选择的过程中,得到一组更为高效的特征序列,提升标记对样本描述的精确性。在多个数据集上的实验结果表明,本文算法具有一定优势,通过稳定性分析和统计假设检验进一步证明本文算法的有效性和合理性。