- •1. Типы измерительных шкал. Теория измерений.
- •2. Меры близости между объектами в пространстве разнотипных шкал.
- •5. Статистическая постановка задачи распознавания. Байесово решающее правило.
- •6.Классификация алгоритмов распознавания
- •7. Параметрические и непараметрические алгоритмы восстановления плотностей.
- •8 Линейный дискриминант Фишера
- •10. Метод потенциальных функций
- •11. Метод опорных векторов
- •15.Оценка качества распознавания
- •18. Классификация методов таксономии
- •30. Алгоритм grad.
- •26. Задача частичного обучения. Основные подходы к ее обучению.
- •37 Функция конкурентного сходства. Измерение компактности на основание конкурентного сходства.
30. Алгоритм grad.
Его отличие от других состоит в том, что добавление 1n и исключение 2n признаковделается не по одному, а всеми возможными сочетаниями из имеющихся по 1n и 2n , соответственно. Полезность такого подхода понятна. Действительно, несколько признаков, каждый из которых не информативен, вследствие особого вида взаимной зависимости могут образовать информативную «гранулу». Мы убедились в этом на таком простом примере. На генетических данных с исходным числом признаков N=319 мы выбирали информативные подпространства, постепенно наращивая их размерность. При n=2 были использованы два метода – алгоритм AdDel и метод полного перебора. При этом выяснилось, что полный перебор выявил 6 пар, информативность которых была выше информативности лучшей пары, найденной методом AdDel. В состав всех этих более успешных пар входили признаки, индивидуальная информативность которых была ниже информативности самого информативного признака, выбранного алгоритмом AdDel на первом шаге.
Из приведенных фактов был сделан следующий вывод: в алгоритмах выбора информативных подсистем нужно применять элементы полного перебора настолько широко, насколько это позволяют машинные ресурсы. В разработанном нами алгоритме GRAD («гранулированный AdDel») метод AdDel работает на множестве G наиболее информативных «гранул», каждая из которых состоит из w признаков, w=1,2,3…W, предварительно отобранных методом полного перебора.
Выбор W нами делался исходя из двух соображений. Первое из них основано на учете ограничений на возможности решения реальных переборных задач на вычислительных машинах распространенного типа. Второе основано на гипотезе о преобладании простых закономерностей над сложными.
26. Задача частичного обучения. Основные подходы к ее обучению.

В зависимости от постановки может рассматриваться как задача таксономии с ограничениями
Основные подходы
Основанные на восстановлении смеси распределений
EM-алгоритм
Два взгляда на выборку
Co-training
Графовые методы с опорой на классифицированные объекты
TDR
Частично обученные SVM
Алгоритм СПА. Метод случайного поиска с адаптацией.
Разобьём
отрезок (0-1) на
одинаковых
участков и сопоставим каждый участок
своему признаку: 1-й участок соответствует
первому признаку, 2-й — второму и т. д.
Каждый участок имеет ширину
.
Запускается датчик случайных чисел с
равномерным распределением в диапазоне
(0-1). Если число попадает в
-й
участок, то
-й
признак включается в испытуемый набор
признаков. После
шагов
работы датчика выбранными
оказываются
признаков.
Качество этой случайно выбранной
подсистемы оценивается по одному из
критериев, например по числу получаемых
ошибок распознавания
.
Описанная
процедура случайного выбора
-мерных
подсистем признаков и оценки их качества
повторяется
раз.
Рассмотрение полученного списка
оценок
позволяет
выбрать наилучшую и наихудшую из
подсистем. На этом основании делается
процедура «поощрения» и «наказания»:
участки, соответствующие признакам,
попавшим в наилучшую подсистему,
поощряются путем расширения их границ
на величину
,
а участки, соответствующие признакам
из самой неинформативной подсистемы,
наказываются тем, что их ширина уменьшается
на величину
.
Суммарная длина всех участков по-прежнему
равна единице.
После
этого случайным образом выбираются и
испытываются
новых
подсистем. Но теперь вероятность
попадания признаков в эти подсистемы
не одинакова: поощрённые признаки,
представленные более широкими отрезками,
имеют больше шансов войти в очередную
подсистему, чем наказанные. По результатам
испытания этой партии подсистем процедура
адаптации (наказания и поощрения)
повторяется. Если некоторый признак
случайно попадает и в самую лучшую и
самую худшую подсистемы, то длина его
участка остаётся неизменной. Если же
он регулярно оказывается в составе
самой информативной подсистемы, то
длина его участка растёт с каждым шагом
адаптации. Точно так же признак,
систематически попадающий в самую
неинформативную подсистему, с каждым
шагом сокращает длину своего участка
и тем самым уменьшает вероятность
включения в испытуемые подмножества
признаков.
После
некоторого количества
циклов
поиска и адаптации процесс стабилизируется:
участки удачливых признаков занимают
практически весь отрезок (0-1) и в испытуемую
подсистему выбираются одни и те же
признаки. Этот факт служит сигналом к
окончанию процесса выбора
-мерной
подсистемы наиболее информативных
признаков.
Скорость
сходимости и качество получаемого
решения зависят от величины
.
При больших значениях
процесс
останавливается раньше, но качество
полученного решения обычно хуже, чем
при малых
.
Малые значения
соответствуют
более мягкой стратегии поощрений и
наказаний. Это иллюстрирует рис. 24. Если
исходить из того, что признак, наказываемый
на всех
шагах
адаптации, все еще сохраняет ненулевое
значение
длины
своего участка, то величина
должна
выбираться из соотношения
.
Практически приемлемые результаты
получаются при
и
.
В
более сложных случаях, где полный перебор
был невозможен, качество подсистемы
признаков, выбранных методом СПА,
сравнивались с качеством исходной
системы из
признаков.
Как правило, за приемлемое время алгоритм
СПА выбирал подсистему, которая по
информативности мало уступала исходной
системе, что позволяет считать выбранную
подсистему близкой к оптимальной. На
одних и тех же примерах алгоритм СПА
показывает лучшие результаты, чем
описанные алгоритмы Del и Add.
Алгоритмы семейства WANGA
WANGA-R – для шкалы отношений
blk/bik=blj/bij blk`=blj*bik/blk
дисперсии всех прогнозов по l-строке и k-столбцу используются в качестве меры компетентности
окончательный прогноз –средневзвешенные подсказки по компетентной подматрице
WANGA-I – для шкалы интервалов
(bij-blj)/(blj-btj)=(bik-blk)/(blk-btk)
bltk`=blj +(blj-btj)*(bik-blk)/(blk-btk)
Дисперсия в качестве меры компетентности
WANGA-0 – для шкалы порядка
bij`<blj если bik<blk
bij`>blj если bik>blk
bij`=blj если bik=blk
Устраивается голосование за все возможные значения признака
В качестве меры компетентности используется энтропия
WANGA-N – для шкалы порядка
bij`blj если bikblk
bij`=blj если bik=blk
В качестве меры компетентности используем энтропию
Алгоритмы семейства WANGА
Алгоритмы
семейства WANGA [85], как и семейства ZET,
основаны на гипотезе локальной
компактности, но предназначены для
заполнения пробелов в таблицах с
разнотипными переменными. Начнем с
описания алгоритмов для таблицы, все
признаков
в которой измерены в одной и той же шкале
отношений.
