主动学习中一种基于委员会的误分类采样算法

主动学习通过主动选择要学习的样例进行标注,从而有效地降低学习算法的样本复杂度。针对当前主动学习算法普遍采用的平分版本空间策略,本文提出过半缩减版本空间的策略,这种策略避免了平分版本空间策略所要求的较强假设。基于过半缩减版本空间的策略,本文实现了一种选取具有最大可能性被误分类的样例作为训练样例的启发式主动动学习算法（CBMPMS）。该算法计算版本空间中随机抽取的假设组成的委员会和当前学习器对样例预测的类概率差异的熵,以此作为选择样例的标准。针对UCI数据集的实验表明,该算法能够在大多数数据集上取得比相关研究更好的性能。     

基于Tri-training的主动学习算法

半监督学习和主动学习都是利用未标记数据,在少量标记数据代价下同时提高监督学习识别性能的有效方法。为此,结合主动学习方法与半监督学习的Tri-training算法,提出一种新的分类算法,通过熵优先采样算法选择主动学习的样本。针对UCI数据集和遥感数据,在不同标记训练样本比例下进行实验,结果表明,该算法在标记样本数较少的情况下能取得较好的效果。将主动学习与Tri-training算法相结合,是提高分类性能和泛化性的有效途径。     

结合聚类边界采样的主动学习

主动学习是一种机器学习方法,需要选择最有价值的样本进行标注。目前,主动学习在应用时面临着一些挑战,其依赖分类器的先验假设,这容易导致分类器性能意外下降,同时需要一定规模的样本作为启动条件。聚类可以降低问题规模,是主动学习的一种有效手段。为此,结合密度聚类边界采样,开展主动学习方法的研究。针对容易产生分类错误的聚类边界区域,通过计算样本密度,提出一种密度峰值聚类边界点采样方法;在此基础上,给出密度熵的定义,并利用密度熵对聚类边界区域进行启发式搜索,提出一种基于聚类边界采样的主动学习方法。试验结果表明,与文献中的5种主动学习算法相比,该算法能够以更少标记量获得同等甚至更高的分类性能,是一种有效的主动学习算法;在标记不足,无标签样本总量20%的情况下,算法在Accuracy、F-score等指标上取得较好的结果。     

一种基于损失预测的双主动域适应算法研究

近年来深度学习在图像分类任务上取得了显著效果,但通常要求大量人工标记数据,模型训练成本很高.因此,领域自适应等小样本学习方法成为当前研究热点.通常,域适应方法利用源域的经验知识也仅能一定程度降低对目标域标记数据的依赖,因此可以引入主动学习方法对样本价值进行评估并做筛选,从而进一步降低标记成本.本文将典型样本价值估计模型引入域适应学习,结合特征迁移思路,提出了双主动域适应学习算法D＿Ac T(Dual active domain adaptation).该算法同时对源域与目标域数据进行价值度量,并挑选最具训练价值的样本,在保证模型精度的前提下,大幅度减少了模型对标签数据的需求.具体而言,首先利用极大极小熵和核心集采样方法,用主动学习价值评估模型挑选目标域样本,得到单主动域适应算法S＿Ac T (Single active domain adaptation).随后利用损失预测策略,将价值评估策略适配至源域,进一步提升迁移学习知识复用有效性,降低模型训练成本.本文在常用的四个图像迁移数据集进行了测试,将所提两个算法和传统主动迁移学习及半监督迁移学习算法进行了实验对比.结果表明双主动域适应方...     

基于采样策略的主动学习算法研究进展

主动学习算法通过选择信息含量大的未标记样例交由专家进行标记,多次循环使分类器的正确率逐步提高,进而在标记总代价最小的情况下获得分类器的强泛化能力,这一技术引起了国内外研究人员的关注.侧重从采样策略的角度,详细介绍了主动学习中学习引擎和采样引擎的工作过程,总结了主动学习算法的理论研究成果,详细评述了主动学习的研究现状和发展动态.首先,针对采样策略选择样例的不同方式将主动学习算法划分为不同类型,进而,对基于不同采样策略的主动学习算法进行了深入地分析和比较,讨论了各种算法适用的应用领域及其优缺点.最后指出了存在的开放性问题和进一步的研究方向.     

主动学习算法综述

主动学习算法作为构造有效训练集的方法,其目标是通过迭代抽样,寻找有利于提升分类效果的样本,进而减少分类训练集的大小,在有限的时间和资源的前提下,提高分类算法的效率。主动学习已成为模式识别、机器学习和数据挖掘领域的研究热点问题。介绍了主动学习的基本思想,一些最新研究成果及其算法分析,并提出和分析了有待进一步研究的问题。     

基于TD-error自适应校正的深度Q学习主动采样方法

强化学习中智能体与环境交互的成本较高.针对深度Q学习中经验池样本利用效率的问题,提出基于TD-error自适应校正的主动采样方法.深度Q学习训练中样本存储优先级的更新滞后于Q网络参数的更新,存储优先级不能准确反映经验池中样本TD-error的真实分布.提出的TD-error自适应校正主动采样方法利用样本回放周期和Q网络状态建立优先级偏差模型,估计经验池中样本的真实优先级.在Q网络迭代中使用校正后的优先级选择样本,偏差模型在学习过程中分段更新.分析了Q网络学习性能与偏差模型阶数和模型更新周期之间的依赖关系,并对算法复杂度进行了分析.方法在Atari 2600平台进行了实验,结果表明,使用TD-error自适应校正的主动采样方法选择样本提高了智能体的学习速度,减少了智能体与环境的交互次数,同时改善了智能体的学习效果,提升了最优策略的质量.     

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。     

面向多标签图数据的主动学习

主动学习已经广泛应用于图数据的研究,但应用于多标签图数据的分类较为少见。结合基于误差界最小化的主动学习,给出了一种多标签图数据的分类方法,即通过多标签分类与局部和全局的一致性学习(LLGC)得到一系列目标方程,并将其用于最小化直推式的拉德马赫复杂度,得到最小泛化误差上界,从而在图上获取少量的但蕴含巨大信息量的节点。实验证明,应用该方法的多标签分类器的输出有很高的精确度。     

神经网络主动学习的进化算法

1 引言近年来,神经网络的研究取得了很大进展,特别是,为了克服传统的BP学习算法的缺陷,即学习速度慢和人为给定的拓扑结构对特定学习任务的不适应性,而发展的自适应神经网络的增长策略,它通过不断地增长隐节点或子网来满足给定学习任务的复杂性要求。这种神经网络的增长算法不仅克服了人为指定的拓扑结构的困难,而且由于其结构过程所固有的模块化训练特性,也缓解了传统的BP算法训练速度慢的突出问题。由于神经网络训练程度很难把握,许多算法往往过分强调训练结果而牺牲泛化结果,致使网络的过拟合问题严重。为了克服过拟合问题,研究者们采用了多网络合作模型,由于多个网络的平均效应,可以避免单个     

Improving Generalization with Active Learning

Active learning differs from learning from examples in that the learning algorithm assumes at least some control over what part of the input domain it receives information about. In some situations, active learning is provably more powerful than learning from examples alone, giving better generalization for a fixed number of training examples.In this article, we consider the problem of learning a binary concept in the absence of noise. We describe a formalism for active concept learning calledselective sampling and show how it may be approximately implemented by a neural network. In selective sampling, a learner receives distribution information from the environment and queries an oracle on parts of the domain it considers useful. We test our implementation, called anSG-network, on three domains and observe significant improvement in generalization.A preliminary version of this article appears as Cohn et al. (1990).     

基于PRank算法的主动排序学习算法

针对排序学习中如何选择最值得标注的样本和通过尽可能少的已标注样本训练出较好的排序模型的问题,将主动学习的思想引入排序学习中,提出一种基于排序感知机的主动排序学习算法——Active PRank。基于真实数据集的实验结果表明,该算法在保证排序模型性能的前提下,减少样本的标注量,在同等标注量的条件下,提高排序结果的正确率。     

基于主动学习的中文依存句法分析

目前依存句法分析仍主要采用有指导的机器学习方法,即需要大规模高质量的树库作为训练语料,而现阶段中文依存树库资源相对较少,树库标注又是一件费时费力的工作。面对大量未标注语料,该文将主动学习应用到中文依存句法分析,优先选择句法模型预测不准的实例交由人工标注。该文提出并比较了多种衡量依存句法模型预测可信度的准则。实验表明,一方面,与随机选择标注实例相比,当使用相同数目训练实例时,主动学习使中文依存分析性能最高提升0.8%;另一方面,主动学习使依存分析达到相同准确率时只需标注更少量实例,人工标注量最多可减少30%。     

基于稀疏子空间聚类的主动学习算法

主动学习已经被证明是一种成功的机器学习算法,最主要的缺点是它只注重样本的标签信息而忽略了样本的分布信息.因此带来的后果就是稳定性差,容易陷入局部最优解,同时对初始样本的选择非常敏感.论文将稀疏子空间聚类与主动学习相结合,首先利用稀疏子空间聚类找到原始数据的分布信息,然后利用该信息指导主动学习选取初始样本,使样本标注更加有效,提高了主动学习的效率,同时降低了主动学习对初始样本的敏感度.最后通过多组仿真实验证明,本方法可以有效的改善主动学习的性能.     

基于SVM主动学习算法的网络入侵检测系统

入侵检测系统已经成为网络安全技术的重要组成部分。然而，传统的异常入侵检测技术需要通过对大量训练样本的学习才能达到较高的检测精度，而大量训练样本集的获取在现实网络环境中是比较困难的。本文研究在网络入侵检测中采用基于支持向量机（SVM）的主动学习算法，解决训练样本获取代价过大带来的问题。通过基于SVM的主动学习算
算法与传统的被动学习算法的对比实验说明，主动学习算法能有效地减少学习样本数及训练时间，能有效地提高入侵检测系统的分类性能。     

基于学习算子的自学习遗传算法设计

遗传算子是影响遗传算法优化效果的重要因素。针对目前遗传算法研究中忽视个体能动性,没有充分利用进化经验信息的不足,提出反映个体学习能力的学习算子。给出了以个体适应度的变化方向和速度为依据的学习算子设计方法及其计算过程。在此基础上与现有的改进遗传算子结合,提出一种新的改进遗传算法-自学习遗传算法,分析了自学习遗传算法与自适应遗传算法之间在原理上的区别。以一个弹道导弹射程优化问题为算例对算法进行了性能测试,结果表明,在采用相同的改进遗传算子的条件下,学习算子能够以较低的代价提高遗传算法的收敛速度,并获得更好的最终优化结果。     

一种基于示例非独立同分布的多示例多标签分类算法

多示例多标签学习是一种新型的机器学习框架。在多示例多标签学习中,样本以包的形式存在,一个包由多个示例组成,并被标记多个标签。以往的多示例多标签学习研究中,通常认为包中的示例是独立同分布的,但这个假设在实际应用中是很难保证的。为了利用包中示例的相关性特征,提出了一种基于示例非独立同分布的多示例多标签分类算法。该算法首先通过建立相关性矩阵表示出包内示例的相关关系,每个多示例包由一个相关性矩阵表示;然后建立基于不同尺度的相关性矩阵的核函数;最后考虑到不同标签的预测对应不同的核函数,引入多核学习构造并训练针对不同标签预测的多核SVM分类器。图像和文本数据集上的实验结果表明,该算法大大提高了多标签分类的准确性。