Métodos tradicionais de aprendizado supervisionado, chamados de aprendizado monorrótulo, consideram que cada exemplo do conjunto de dados rotulados está associado a um único rótulo. No entanto, existe uma crescente quantidade de aplicações que lidam com exemplos que estão associados a múltiplos rótulos. Essas aplicações requerem métodos de aprendizado multirrótulo. Esse cenário de aprendizado introduz novos desafios que demandam abordagens diferentes daquelas tradicionalmente utilizadas no aprendizado monorrótulo. O custo associado ao processo de rotulação de exemplos, um problema presente em aprendizado monorrótulo, é ainda mais acentuado no contexto multirrótulo. O desenvolvimento de métodos para reduzir esse custo representa um desafio de pesquisa nessa área. Além disso, novos métodos de aprendizado também devem ser desenvolvidos para, entre outros objetivos, considerar a dependência de rótulos: uma nova característica presente no aprendizado multirrótulo. Há um consenso na comunidade de que métodos de aprendizado multirrótulo têm a capacidade de usufruir de melhor eficácia preditiva quando considerada a dependência de rótulos. Os principais objetivos deste trabalho estão relacionados a esses desafios: reduzir o custo do processo de rotulação de exemplos; e desenvolver métodos de aprendizado que explorem a dependência de rótulos. No primeiro caso, entre outras contribuições, um novo método de aprendizado ativo, chamado score dev, é proposto para reduzir os custos associados ao processo de rotulação multirrótulo. Resultados experimentais indicam que o método score dev é superior a outros métodos em vários domínios. No segundo caso, um método para identificar dependência de rótulos, chamado UBC, é proposto, bem como o BR+, um método para explorar essa característica. O método BR+ apresenta resultados superiores a métodos considerados estado da arte / Traditional supervised learning methods, called single-label learning, consider that each example from a labeled dataset is associated with only one label. However, an increasing number of applications deals with examples that are associated with multiple labels. These applications require multi-label learning methods. This learning scenario introduces new challenges and demands approaches that are different from those traditionally used in single-label learning. The cost of labeling examples, a problem in single-label learning, is even higher in the multi-label context. Developing methods to reduce this cost represents a research challenge in this area. Moreover, new learning methods should also be developed to, among other things, consider the label dependency: a new characteristic present in multi-label learning problems. Furthermore, there is a consensus in the community that multi-label learning methods are able to improve their predictive performance when label dependency is considered. The main aims of this work are related to these challenges: reducing the cost of the labeling process; and developing multi-label learning methods to explore label dependency. In the first case, as well as other contributions, a new multi-label active learning method, called score dev, is proposed to reduce the multi-labeling processing costs. Experimental results show that score dev outperforms other methods in many domains. In the second case, a method to identify label dependency, called UBC, is proposed, as well as BR+, a method to explore this characteristic. Results show that the BR+ method outperforms other state-of-the-art methods
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-30042014-143953 |
| Date | 10 January 2014 |
| Creators | Cherman, Everton Alvares |
| Contributors | Monard, Maria Carolina |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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