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. / 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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-22072007-192518 |
| Date | 30 March 2006 |
| Creators | Oliveira, Clayton Silva |
| Contributors | Cozman, Fabio Gagliardi |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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