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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.3.2006.tde-22072007-192518
Documento
Autor
Nome completo
Clayton Silva Oliveira
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2006
Orientador
Banca examinadora
Cozman, Fabio Gagliardi (Presidente)
Barros, Leliane Nunes de
Del Moral Hernandez, Emilio
Título em português
Classificadores baseados em vetores de suporte gerados a partir de dados rotulados e não-rotulados.
Palavras-chave em português
Aprendizado de máquina
Inteligência artificial
Máquinas de vetores de suporte
Treinamento semi-supervisionado
Resumo em português
Treinamento semi-supervisionado é uma metodologia de aprendizado de máquina que conjuga características de treinamento supervisionado e não-supervisionado. Ela se baseia no uso de bases semi-rotuladas (bases contendo dados rotulados e não-rotulados) para o treinamento de classificadores. A adição de dados não-rotulados, mais baratos e geralmente disponíveis em maior quantidade do que os dados rotulados, pode aumentar o desempenho e/ou baratear o custo de treinamento desses classificadores (a partir da diminuição da quantidade de dados rotulados necessários). Esta dissertação analisa duas estratégias para se executar treinamento semi-supervisionado, especificamente em Support Vector Machines (SVMs): formas direta e indireta. A estratégia direta é atualmente mais conhecida e estudada, e permite o uso de dados rotulados e não-rotulados, ao mesmo tempo, em tarefas de aprendizagem de classificadores. Entretanto, a inclusão de muitos dados não-rotulados pode tornar o treinamento demasiadamente lento. Já a estratégia indireta é mais recente, sendo capaz de agregar os benefícios do treinamento semi-supervisionado direto com tempos menores para o aprendizado de classificadores. Esta opção utiliza os dados não-rotulados para pré-processar a base de dados previamente à tarefa de aprendizagem do classificador, permitindo, por exemplo, a filtragem de eventuais ruídos e a reescrita da base em espaços de variáveis mais convenientes. Dentro do escopo da forma indireta, está a principal contribuição dessa dissertação: idealização, implementação e análise do algoritmo split learning. Foram obtidos ótimos resultados com esse algoritmo, que se mostrou eficiente em treinar SVMs de melhor desempenho e em períodos menores a partir de bases semi-rotuladas.
Título em inglês
Learning support vector machines from labeled and unlabeled data.
Palavras-chave em inglês
Artificial intelligence
Machine learning
Semi-supervised learning
Support vector machines
Resumo em inglês
Semi-supervised learning is a machine learning methodology that mixes features of supervised and unsupervised learning. It allows the use of partially labeled databases (databases with labeled and unlabeled data) to train classifiers. The addition of unlabeled data, which are cheaper and generally more available than labeled data, can enhance the performance and/or decrease the costs of learning such classifiers (by diminishing the quantity of required labeled data). This work analyzes two strategies to perform semi-supervised learning, specifically with Support Vector Machines (SVMs): direct and indirect concepts. The direct strategy is currently more popular and studied; it allows the use of labeled and unlabeled data, concomitantly, in learning classifiers tasks. However, the addition of many unlabeled data can lead to very long training times. The indirect strategy is more recent; it is able to attain the advantages of the direct semi-supervised learning with shorter training times. This alternative uses the unlabeled data to pre-process the database prior to the learning task; it allows denoising and rewriting the data in better feature espaces. The main contribution of this Master thesis lies within the indirect strategy: conceptualization, experimentation, and analysis of the split learning algorithm, that can be used to perform indirect semi-supervised learning using SVMs. We have obtained promising empirical results with this algorithm, which is efficient to train better performance SVMs in shorter times from partially labeled databases.
 
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Data de Publicação
2007-08-20
 
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