یادگیری به موقع معیار فاصله در محیطهای غیر ایستا

نویسنده

دانشگاه آزاد اسلامی قزوین - دکترای سیستمهای هوشمند و رباتیک

چکیده

در این مقاله یک روش غیر پارامتری تطبیقی برای یادگیری به موقع معیار فاصله در محیطهای پویا ارائه میگردد. استفاده از این روش در محیطهای غیر ایستا، طبقه بندی بر اساس شباهتِ الگوهای ورودی که از یک فرآیند تصادفی غیر پارامتری بیرون کشیده شده اند را با کارائی بالا امکان پذیر می سازد. منظور از کارائی در اینجا دقت طبقه بندی کننده، ابعاد فضای ویژگی و تعداد مراجعات برای بروزرسانی و تطبیق پارامترها در طول عمر سیستم است. برای این منظور از داده ها با برچسب زمانی برای یادگیری معیار فاصله و استخراج ویژگیهای جدید استفاده میشود. این یادگیری غیر پیوسته بوده و دقیقا در زمان مورد نیاز انجام میگیرد. در حالیکه مدلهای تطبیقی استخراج ویژگی برای کاهش فضای ابعاد و/یا افزایش دقت طبقه بندی کننده ها پیشنهاد شده اند، ولیکن این روشها نسبت به تغییرات غیر پارامتریک داده های ورودی حساس بوده و نیاز به بروزرسانی پیوسته پارامترهای خود دارند. در روش ارائه شده یک ماتریس انتقال بهینه داده های دارای برچسب زمانی را از فضای اولیه به یک فضای ویژگی جدید طوری انتقال می دهد که احتمال انتخاب برچسب کلاس صحیح برای داده های جدید با استفاده از طبقه بندی کننده بر اساس شباهت بیشینه گردد. همچنین با استفاده از داده های زمانی، توزیع داخل کلاسی و توزیع خارج کلاسی غیر پارامتری ارائه می گردد. نتایج آزمایشات روی مجموعه داده های واقعی و مصنوعی عملکرد روش پیشنهادی را از نظر دقت، کاهش ابعاد و تعداد مراجعات برای بروزرسانی پارامترها در محیط های پویا نشان می دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Just-in-time Adaptive Distance Metric Learning in nonstationary Environments

نویسنده [English]

  • امید سجودی شیجانی
چکیده [English]

In this article, a just-in-time adaptive distance metric learning for application in nonstationary environments is addressed. This generative model enables adaptive similarity-based classifiers to classify the time-labeled inquiry patterns which are coming from a nonparametric stochastic process with superior performance. Here, the performance points to accurately classification in low-dimensional feature space with minimum model adaptation during the system life time. While there are adaptive forms of feature extraction methods, which transform training patterns to a low-dimensional space and/or improve classifier accuracy, they are vulnerable to nonparametric changes in data and must continuously update their parameters. In the proposed method, an optimal transformation matrix transforms time-labeled instances from the original space to a new feature space to maximize the probability of selecting the correct class label for incoming instances using similarity-based classifiers. To this end, for a given time-labeled instance, nonparametric intra-class and extra-class distributions are proposed. The proposed method is also furnished to a temporal detector to provide the most convenient time for the adaptation phase. Experimental results on real and synthesized datasets that include real and artificial changes demonstrate the performance of the proposed method in terms of accuracy and dimension reduction in dynamic environments.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Adaptive Classification
  • nonstationary system
  • Adaptive Distance Metric Learning
  • just-in-time adaptive learning system