基于图的半监督协同训练算法

针对协同训练算法对无标记数据挑选效率较低,导致噪声数据引入问题,提出了基于图的置信度估计半监督协同训练算法(CESL).利用样本数据自身的结构信息,显式计算无标记样本所属类别概率.同时,采用了多分类器隐式对无标记数据进行置信度估计,以提高无标记数据挑选标准.将显示计算和隐式估计结合对无标记数据进行选择,减低噪音数据的引入,更新分类器.在UCI数据集上的对比实验表明了该算法的有效性.     

基于遗传算法的噪声过滤协同训练算法

为解决分类器训练过程中由于无标记数据的引入,容易产生噪音、降低分类精度的问题,提出了基于遗传算法的噪声过滤协同训练算法(CGA)。充分利用遗传算法的寻优功能,产生高适应度的分类规则,达到辅助协同训练算法挑选有价值的无标记数据,降低噪音的引入,确保参与协同训练分类器的精度和性能得到有效更新的目的。在UCI数据集上的实验验证了该算法的有效性。     

结合主动学习与置信度投票的集成自训练方法

基于集成学习的自训练算法是一种半监督算法,不少学者通过集成分类器类别投票或平均置信度的方法选择可靠样本。基于置信度的投票策略倾向选择置信度高的样本或置信度低但投票却一致的样本进行标记,后者这种情形可能会误标记靠近决策边界的样本,而采用异构集成分类器也可能会导致各基分类器对高置信度样本的类别标记不同,从而无法将其有效加入到有标记样本集。提出了结合主动学习与置信度投票策略的集成自训练算法用来解决上述问题。该算法合理调整了投票策略,选择置信度高且投票一致的无标记样本加以标注,同时利用主动学习对投票不一致而置信度较低的样本进行人工标注,以弥补集成自训练学习只关注置信度高的样本,而忽略了置信度低的样本的有用信息的缺陷。在UCI数据集上的对比实验验证了该算法的有效性。     

基于半监督学习的数据流混合集成分类算法

当前已有的数据流分类模型都需要大量已标记样本来进行训练,但在实际应用中,对大量样本标记的成本相对较高。针对此问题,提出了一种基于半监督学习的数据流混合集成分类算法SMEClass,选用混合模式来组织基础分类器,用K个决策树分类器投票表决为未标记数据添加标记,以提高数据类标的置信度,增强集成分类器的准确度,同时加入一个贝叶斯分类器来有效减少标记过程中产生的噪音数据。实验结果显示,SMEClass算法与最新基于半监督学习的集成分类算法相比,其准确率有所提高,在运行时间和抗噪能力方面有明显优势。     

基于Tri—Training算法的数据编辑技术

Tri-Training是一种半监督学习算法,在少量标记数据下,通过三个不同的分类器,从未标记样本中采样并标记新的训练数据,作为各分类器训练数据的有效补充。但由于错误标记样本的存在,引入了噪音数据,降低了分类的性能。论文在Tri—Training算法中分别采用DE-KNN,DE-BKNN和DE-NED三种数据编辑技术,识别移除误标记的数据。通过对六组UCI数据集的实验,分析结果表明,编辑技术的引入是有效的,三种方法的使用在一定程度上提升了Tri-Training算法的分类性能,尤其是DE-NED方法更为显著。     

关系tri-training:利用无标记数据学习一阶规则

针对目前归纳逻辑程序设计(inductive logic programming,ILP)系统要求训练数据充分且无法利用无标记数据的不足,提出了一种利用无标记数据学习一阶规则的算法——关系tri-training(relational-tri-training,R-tri-training)算法。该算法将基于命题逻辑表示的半监督学习算法tri-training的思想引入到基于一阶逻辑表示的ILP系统,在ILP框架下研究如何利用无标记样例信息辅助分类器训练。R-tri-training算法首先根据标记数据和背景知识初始化三个不同的ILP系统,然后迭代地用无标记样例对三个分类器进行精化,即如果两个分类器对一个无标记样例的标记结果一致,则在一定条件下该样例将被标记给另一个分类器作为新的训练样例。标准数据集上实验结果表明:R-tri-training能有效地利用无标记数据提高学习性能,且R-tri-training算法性能优于GILP(genetic inductive logic programming)、NFOIL、KFOIL和ALEPH。     

针对标记数据不足的数据流分类器

大部分数据流分类算法解决了数据流无限长度和概念漂移这两个问题。但是,这些算法需要人工专家将全部实例都标记好作为训练集来训练分类器,这在数据流高速到达并需要快速分类的环境中是不现实的,因为标记实例需要时间和成本。此时,如果采用监督学习的方法来训练分类器,由于标记数据稀少将得到一个弱分类器。提出一种基于主动学习的数据流分类算法,该算法通过选择全部实例中的一小部分来人工标记,其中这小部分实例是分类置信度较低的样本,从而可以极大地减少需要人工标记的实例数量。实验结果表明,该算法可以在数据流存在概念漂移情况下,使用较少的标记数据对数据流训练出分类器,并且分类效果良好。     

基于分类不确定性最小化的半监督集成学习算法

半监督集成是将半监督学习与集成学习相结合的一种学习范式，它一方面通过无标记样本来提高集成学习的多样性，同时解决集成学习样本量不足的问题，另一方面集成多个分类器能够进一步提升半监督学习模型的性能。现有的研究从理论和实践两个角度证明了半监督学习与集成学习之间的互益性。针对当前半监督集成学习算法对无标记样本信息利用不完全的缺陷，文中提出了一种新的基于分类不确定性最小化的半监督集成学习(Classification Uncertainty Minimization-Based Semi-Supervised Ensemble Learning, CUM-SSEL)算法，它引入信息熵作为对无标记样本进行打标的置信度评判标准，通过最小化无标记样本打标过程中的不确定性迭代地训练分类器，实现对无标记样本的高效利用，以增强分类器的泛化性能。在标准的实验数据集上对CUM-SSEL算法的可行性、合理性和有效性进行了验证，实验表明：随着基分类器的增加，CUM-SSEL算法的训练呈现收敛的趋势，同时它能够获得优于Self-Training, Co-Training, Tri-Training, Semi-Boo...     

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Tri-Training半监督分类算法的研究

在实际应用中,容易获取大量的未标记样本数据,而样本数据是有限的,因此,半监督分类算法成为研究者关注的热点。文中在协同训练Tri-Training算法的基础上,提出了采用两个不同的训练分类器的Simple-Tri-Training方法和对标记数据进行编辑的Edit-Tri-Training方法,给出了这三种分类方法与监督分类SVM的分类实验结果的比较和分析。实验表明,无标记数据的引入,在一定程度上提高了分类的性能;初始训练集和分类器的选取以及标记过程中数据编辑技术,都是影响半监督分类稳定性和性能的关键点。     

基于数据增强和相似伪标签的半监督文本分类算法

为了减少对有标记数据的依赖,充分利用大量无标记数据,提出了一个基于数据增强和相似伪标签的半监督文本分类算法(semi-supervised text classification algorithm with data augmentation and similar pseudo-labels, STAP)。该算法利用EPiDA(easy plug-in data augmentation)框架和自训练对少量有标记数据进行扩充,采用一致性训练和相似伪标签考虑无标记数据及其增强样本之间的关系和高置信度的相似无标记数据之间的关系,在有监督交叉熵损失、无监督一致性损失和无监督配对损失的约束下,提高无标记数据的质量。在四个文本分类数据集上进行实验,与其他经典的文本分类算法相比,STAP算法有明显的改进效果。     

一种基于Tri-training的数据流集成分类算法

数据流分类是数据挖掘领域的重要研究任务之一,已有的数据流分类算法大多是在有标记数据集上进行训练,而实际应用领域数据流中有标记的数据数量极少。为解决这一问题,可通过人工标注的方式获取标记数据,但人工标注昂贵且耗时。考虑到未标记数据的数量极大且隐含大量信息,因此在保证精度的前提下,为利用这些未标记数据的信息,本文提出了一种基于Tri-training的数据流集成分类算法。该算法采用滑动窗口机制将数据流分块,在前k块含有未标记数据和标记数据的数据集上使用Tri-training训练基分类器,通过迭代的加权投票方式不断更新分类器直到所有未标记数据都被打上标记,并利用k个Tri-training集成模型对第ｋ＋１块数据进行预测,丢弃分类错误率高的分类器并在当前数据块上重建新分类器从而更新当前模型。在10个UCI数据集上的实验结果表明：与经典算法相比,本文提出的算法在含80%未标记数据的数据流上的分类精度有显著提高。     

基于Tri-DE-ELM的半监督模式分类方法研究

针对极限学习机（ELM）未充分利用未标注样本、训练精度受网络权值初值影响的问题,提出一种基于协同训练与差分进化的改进ELM算法（Tri-DE-ELM）。考虑到传统的ELM模式分类技术只利用了少量标注样本而忽视大量未标注样本的问题,首先应用基于Tri-Training算法的协同训练机制构建Tri-ELM半监督分类算法,利用少量的标记样本训练三个基分类器实现对未标记样本的标注。进一步针对基分类器训练中ELM网络输入层权值随机初始化影响分类效果的问题,采用差分进化（DE）算法对网络初值进行优化,优化目标及过程同时包括网络权值和分类误差两方面的因素,以避免网络的过拟合现象。在标准数据集上的实验结果表明,Tri-DE-ELM算法能有效地利用未标注数据,具有比传统ELM更高的分类精度。     

一种基于EM和分类损失的半监督主动DBN学习算法

对于建立动态贝叶斯网络(DBN)分类模型时,带有类标注样本数据集获得困难的问题,提出一种基于EM和分类损失的半监督主动DBN学习算法.半监督学习中的EM算法可以有效利用未标注样本数据来学习DBN分类模型,但是由于迭代过程中易于加入错误的样本分类信息而影响模型的准确性.基于分类损失的主动学习借鉴到EM学习中,可以自主选择有用的未标注样本来请求用户标注,当把这些样本加入训练集后能够最大程度减少模型对未标注样本分类的不确定性.实验表明,该算法能够显著提高DBN学习器的效率和性能,并快速收敛于预定的分类精度.     

Learning model order from labeled and unlabeled data for partially supervised classification, with application to word sense disambiguation

Previous partially supervised classification methods can partition unlabeled data into positive examples and negative examples for a given class by learning from positive labeled examples and unlabeled examples, but they cannot further group the negative examples into meaningful clusters even if there are many different classes in the negative examples. Here we proposed an automatic method to obtain a natural partitioning of mixed data (labeled data + unlabeled data) by maximizing a stability criterion defined on classification results from an extended label propagation algorithm over all the possible values of model order (or the number of classes) in mixed data. Our experimental results on benchmark corpora for word sense disambiguation task indicate that this model order identification algorithm with the extended label propagation algorithm as the base classifier outperforms SVM, a one-class partially supervised classification algorithm, and the model order identification algorithm with semi-supervised k-means clustering as the base classifier when labeled data is incomplete.     

基于单类分类器的半监督学习

提出一种结合单类学习器和集成学习优点的Ensemble one-class半监督学习算法.该算法首先为少量有标识数据中的两类数据分别建立两个单类分类器.然后用建立好的两个单类分类器共同对无标识样本进行识别,利用已识别的无标识样本对已建立的两个分类面进行调整、优化.最终被识别出来的无标识数据和有标识数据集合在一起训练一个基分类器,多个基分类器集成在一起对测试样本的测试结果进行投票.在5个UCI数据集上进行实验表明,该算法与tri-training算法相比平均识别精度提高4.5%,与仅采用纯有标识数据的单类分类器相比,平均识别精度提高8.9%.从实验结果可以看出,该算法在解决半监督问题上是有效的.     

用于在线数据分类的半监督最接近支持向量机

为了解决当已分类完未标号样本,又有新的未标号样本的半监督学习问题,提出了能用于在线数据分类的半监督最接近支持向量机。在人工数据和UCI数据集上的实验显示,不因标号数据的增多而提高分类性能,未标号数据基本上不降低其分类性能,因此算法可在线使用。     

一种半监督的多标签Boosting分类算法

针对标记数据不足的多标签分类问题,提出一种新的半监督Boosting算法,即基于函数梯度下降方法给出一种半监督Boosting多标签分类的框架,并将非标记数据的条件熵作为一个正则化项引入分类模型。实验结果表明,对于多标签分类问题,新的半监督Boosting算法的分类效果随着非标记数据数量的增加而显著提高,在各方面都优于传统的监督Boosting算法。