基于TAN结构的启发式贝叶斯网络结构学习算法

贝叶斯网络结构学习是个NP难题。一种有效且准确性较高的学习算法是K2算法。但K2算法要确定结点次序,在无先验信息时受到很大限制。提出了一种启发式结构学习G算法,该算法以学习树扩展朴素贝叶斯TAN结构作为启发式信息,由该启发式信息生成结点次序,再用K2算法生成贝叶斯网络结构。实验结果表明,G算法可以解决无先验信息时确定结点次序的问题。所添加的弧比较简洁,网络结构比TAN结构更加合理。     

基于约束最大信息熵的贝叶斯网络结构学习算法

贝叶斯网络的学习可分为结构学习和参数学习.基于约束最大信息熵的结构学习算法是一种以搜索最高记分函数为原则的方法.本文以KL距离、相互信息以及最大相互信息为基础,通过附加合适的约束函数降低变量维数和网络结构的复杂度,提出了一种附加约束的最大熵记分函数,并结合爬山法设计一种贝叶斯网络结构学习的启发式算法.通过与著名的K2和B&B-MDL算法的实验比较,结果表明该算法在时间和精度上都具有较好的效果.     

基于TAN贝叶斯网络分类器的测井岩性预测

贝叶斯网络是一种建立在概率和统计理论基础上的数据分析和辅助决策工具,利用其构造出的树扩展朴素贝叶斯网络分类器是目前最优秀的分类器之一。针对石油勘探中测井数据的特殊性,利用贝叶斯网络预测出其对应的岩性,并介绍了使用此方法进行岩性预测的算法过程。通过BNT软件包用Matlab语言构建了分类器,并由实验结果的分析说明了此分类器的优点。     

贝叶斯网络结构学习的简化贪婪算法

基于数据的贝叶斯网络结构学习是一个NP难题.基于条件约束和评分搜索相结合的方法是贝叶斯网络结构学习的一个热点.基于互信息理论提出一种最大支撑树(MWST)机制,并基于最大支撑树结合贪婪搜索的思想提出一种简化贪婪算法.简化贪婪算法不依赖先验知识,完全基于数据集.首先,通过计算互信息建立目标网络的最大支撑树;然后,在最大支撑树的基础上学习初始网络结构,最后,利用简化搜索机制对初始结构进一步优化,最终完成贝叶斯网络的结构学习.数据仿真实验证明,简化贪婪算法不仅具有很高的精度而且具有高效率.     

基于互信息的贝叶斯网络结构学习算法

贝叶斯网络结构学习是贝叶斯网络构建的核心,有效的结构学习算法是构建最优网络结构的基础。基于此,提出一种基于互信息的贝叶斯网络结构学习算法,该算法可以挖掘出数据集各属性中存在的隐含依赖关系,适时地对数据集进行降维操作,从而提高算法的效率,并可保证结果的准确性。实验结果表明,与常用的依赖分析算法SGS相比,在结果相似的情况下,该算法执行效率更高。     

TANC-BIC结构学习算法

树扩展朴素贝叶斯分类器(TANC)是应用较广的一种贝叶斯分类器。TANC的分类性能优于朴素贝叶斯分类器(NBC)。现有的TANC结构学习算法是基于相关性分析的,采用互信息测度。贝叶斯信息测度(BIC)在基于打分和搜索的贝叶斯网络结构学习中取得了成功,文中用BIC测度来衡量属性结点之间的相关性,提出了一种新的TANC-BIC结构学习算法。在MBNC实验平台上编程实现了TANC-BIC算法,用分类准确率衡量算法的性能。实验结果表明,TANC-BIC算法是有效的。     

TANC-BIC结构学习算法

树扩展朴素贝叶斯分类器(TANC)是应用较广的一种贝叶斯分类器.TANC的分类性能优于朴素贝叶斯分类器(NBC).现有的TANC结构学习算法是基于相关性分析的,采用互信息测度.贝叶斯信息测度(BIC)在基于打分和搜索的贝叶斯网络结构学习中取得了成功,文中用BIC测度来衡量属性结点之间的相关性,提出了一种新的TANC-BIC结构学习算法.在MBNC实验平台上编程实现了TANC-BIC算法,用分类准确率衡量算法的性能.实验结果表明,TANC-BIC算法是有效的.     

基于有向树算法构造的TAN分类器

树扩展型朴素贝叶斯(TAN)分类器放松了朴素贝叶斯的属性独立性假设,是对朴素贝叶斯分类器的有效改进.但传统TAN的构造算法中树的根结点是随意选择的,这使得其无法精确表达属性间的依赖关系.通过将依赖关系设定方向,并将有向树算法引入TAN分类器的构造,提出了一种新的TAN模型构造方法--DTAN.实验结果表明,DTAN分类方法在实例个数比较多的数据集上具有显著优秀的分类性能.     

基于树选择的TAN分类器

通过对朴素贝叶斯（NBC）分类器与传统的基于树扩展的贝叶斯（TAN）分类器的分析,对TAN分类器进行改进,提出CTAN分类器。朴素贝叶斯分类器对非类属性独立性进行完全独立假设,传统TAN则弱化所有属性的独立性．提出的CTAN则是通过操作TAN保留对数对部分相关属性有选择的进行弱化。CTAN改进的方向主要是对属性关系树的部分利用,通过实验证明,CTAN要优于传统TAN分类器。     

混合式贝叶斯网络结构增量学习算法研究

提出一种混合式贝叶斯网络结构增量学习算法.首先提出多项式时间的限制性学习技术,为每个变量建立候选父节点集合;然后,依据候选父节点集合,利用搜索技术对当前网络进行增量学习.该算法的复杂度显著低于目前最优的贝叶斯网络增量学习算法.理论与实验均表明,所处理的问题越复杂,该算法在计算复杂度方面的优势越明显.     

改进遗传优化的贝叶斯网络结构学习

针对贝叶斯网络结构学习提出了一种改进的遗传算法,和传统遗传算法相比,该改进算法针对贝叶斯网络结构学习问题增加了优化变异和修正非法图两个新的算子。新算子不但保持了贝叶斯网络学习的多样性和正确性,而且还能保证算法快速搜索到全局最优的网络结构。将该改进遗传算法用于贝叶斯网络结构学习的仿真结果表明,和传统K2算法、GS／GES算法、遗传算法和粒子群算法等算法相比,该算法具有更好的全局搜索能力和收敛速度。     

基于双尺度约束模型的BN结构自适应学习算法

在无先验信息的情况下,贝叶斯网络(Bayesian network,BN)结构搜索空间的规模随节点数目增加呈指数级增长,造成BN结构学习难度急剧增加.针对该问题,提出基于双尺度约束模型的BN结构自适应学习算法.该算法利用最大互信息和条件独立性测试构建大尺度约束模型,完成BN结构搜索空间的初始化.在此基础上设计改进遗传算...     

基于小生境遗传算法的贝叶斯网络结构学习算法研究*

在数据缺失的情况下讨论一种贝叶斯网络的结构学习算法.该算法结合了小生境遗传算法和EM算法,最后通过试验说明了该算法的有效性.     

基于超结构的BN随机搜索学习算法

近年来,贝叶斯网络(Bayesian network, BN)在不确定性知识表示与概率推理方面发挥着越来越重要的作用.其中,BN结构学习是BN推理中的重要问题.然而,在当前BN结构的2阶段混合学习算法中,大多存在一些问题：第1阶段无向超结构学习中存在容易丢失弱关系的边的问题;第2阶段的爬山搜索算法存在易陷入局部最优的问题.针对这2个问题,首先采用Opt01ss算法学习超结构,尽可能地避免出现丢边现象;然后给出基于超结构的搜索算子,分析初始网络的随机选择规则和对初始网络随机优化策略,重点提出基于超结构的随机搜索的SSRandom结构学习算法,该算法一定程度上可以很好地跳出局部最优极值;最后在标准Survey, Asia,Sachs网络上,通过灵敏性、特效性、欧几里德距离和整体准确率4个评价指标,并与已有3种混合学习算法的实验对比分析,验证了该学习算法的良好性能.     

一类基于启发式搜索的激励学习算法

激励学习已被证明是在控制领域中一种可行的新方法。相比其他的方法,它能较好地处理未知环境问题,但它仍然不是一种有效的方法。幸运的是,在现实世界中,智能体总是会有一些环境的先验知识,这些能形成启发式信息。启发式搜索是一种常用的搜索方法,有很快的搜索速度,但需要精确的启发式信息,这在有些时候难以得到。文中分析比较了启发式搜索和激励学习的各自特点,提出一类新的基于启发式搜索的激励学习算法,初步的实验结果显示了较好的性能。     

启发式强化学习机制的异构双种群蚁群算法

针对传统蚁群算法在解决TSP问题时易陷入局部最优、收敛速度较慢的问题,提出了一种基于启发式强化学习的异构双种群蚁群算法。蚁群分为主种群和子种群,主种群负责解的构建和信息素的更新,子种群则是在构建解的同时对主种群的解集进行替换。算法初期利用启发式算子自适应地控制两个种群的交流频率,通过偏离度系数控制解的交换方式。前期让子种群的最优解去替换主种群的随机解,增加解的多样性,同时引入强化学习机制对交流后主种群最优路径上的信息素进行自适应的奖赏,以增大最优公共路径以后被选择的概率。后期则控制子种群的最优解去替换主种群的最差解,强化最优路径上信息素的量,并对主种群最优路径上的信息素进行奖赏,进一步提高算法的收敛速度。实验仿真表明,算法能够有效地跳出局部最优,并且解的质量在大规模测试集上有明显的改善。     

基于TAN贝叶斯网络的学习风格检测研究

学习风格能明显地影响学生在网络环境下的学习效果。贝叶斯网络是实现学习风格自动检测的重要手段,而TAN贝叶斯网络作为改进的朴素贝叶斯网络,具有更优的分类精度。以FSLSM模型为基础,提出了基于学习风格预设的TAN贝叶斯网络学习风格模型,通过挖掘学生的网络学习行为实现学习风格的自动检测。通过实验将BN算法和TAN算法进行了比较,实验结果表明TAN学习风格模型检测具有更高的准确性。     

基于不完全数据的TAN学习算法

TAN算法是一种针对复杂数据且在实际中具有极强的学习能力的有效算法,它已被广泛应用于数据挖掘、机器学习和模式识别领域。由于现实世界中的数据大多是不完全数据,研究了怎样使TAN有效地从不完全数据中学习。首先,用一种有效的方法直接从不完全数据中估计条件互信息,然后应用估计条件互信息法去扩展基本的TAN算法来处理不相关数据,最后实验比较了扩展的TAN算法和基本的TAN算法。实验结果表明,在大多数不完全数据集合上扩展的TAN算法精确性明显高于基本的TAN算法。虽然扩展的TAN算法时间复杂度高于基本的TAN算法,但在可接受范围之内。此估计条件互信息的方法能够容易地和其它技术相结合来进一步提高TAN算法的性能。