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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.55.2010.tde-07062010-144250
Document
Author
Full name
Jonathan de Andrade Silva
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2010
Supervisor
Committee
Hruschka, Eduardo Raul (President)
Liang, Zhao
Oliveira, Stanley Robson de Medeiros
Title in Portuguese
Substituição de valores ausentes: uma abordagem baseada em um algoritmo evolutivo para agrupamento de dados
Keywords in Portuguese
Agrupamento de dados
Imputação
Mineração de dados
Valores ausentes
Abstract in Portuguese
A substituição de valores ausentes, também conhecida como imputação, é uma importante tarefa para a preparação dos dados em aplicações de mineração de dados. Este trabalho propõe e avalia um algoritmo para substituição de valores ausentes baseado em um algoritmo evolutivo para agrupamento de dados. Este algoritmo baseia-se na suposição de que grupos (previamente desconhecidos) de dados podem prover informações úteis para o processo de imputação. Para avaliar experimentalmente o algoritmo proposto, simulações de valores ausentes foram realizadas em seis bases de dados, para problemas de classificação, com a aplicação de dois mecanismos amplamente usados em experimentos controlados: MCAR e MAR. Os algoritmos de imputação têm sido tradicionalmente avaliados por algumas medidas de capacidade de predição. Entretanto, essas tradicionais medidas de avaliação não estimam a influência dos métodos de imputação na etapa final em tarefas de modelagem (e.g., em classificação). Este trabalho descreve resultados experimentais obtidos sob a perspectiva de predição e inserção de tendências (viés) em problemas de classificação. Os resultados de diferentes cenários nos quais o algoritmo proposto, apresenta em geral, desempenho semelhante a outros seis algoritmos de imputação reportados na literatura. Finalmente, as análises estatísticas reportadas sugerem que melhores resultados de predição não implicam necessariamente em menor viés na classificação
Title in English
Missing value substitution: an approach based on evolutionary algorithm for clustering data
Keywords in English
Clustering
Data mining
Imputation
Missing values
Abstract in English
The substitution of missing values, also called imputation, is an important data preparation task for data mining applications. This work proposes and evaluates an algorithm for missing values imputation that is based on an evolutionary algorithm for clustering. This algorithm is based on the assumption that clusters of (partially unknown) data can provide useful information for the imputation process. In order to experimentally assess the proposed method, simulations of missing values were performed on six classification datasets, with two missingness mechanisms widely used in practice: MCAR and MAR. Imputation algorithms have been traditionally assessed by some measures of prediction capability. However, this traditionall approach does not allow inferring the influence of imputed values in the ultimate modeling tasks (e.g., in classification). This work describes the experimental results obtained from the prediction and insertion bias perspectives in classification problems. The results illustrate different scenarios in which the proposed algorithm performs similarly to other six imputation algorithms reported in the literature. Finally, statistical analyses suggest that best prediction results do not necessarily imply in less classification bias
 
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Publishing Date
2010-06-10
 
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