In many relevant scenarios, there is an imbalance between abundant unlabeled data and scarce labeled data to train predictive models. Semi-Supervised Learning and Active Learning are two distinct approaches to deal with this issue. The first one directly uses the unlabeled data to improve model parameter learning, while the second performs a smart choice of unlabeled points to be sent to an annotator, or oracle, which can label these points and increase the labeled training set. In this context, Generative Models are highly appropriate, since they internally represent the data generating process, naturally benefiting from data samples independently of the presence of labels. This Thesis proposes Expectation-Maximization with Density-Weighted Entropy, a novel active semi-supervised learning framework tailored towards generative models. The method is theoretically explored and experiments are conducted to evaluate its application to Gaussian Mixture Models and Multinomial Mixture Models. Based on its partial success, several questions are raised and discussed as to identify possible improvements and decide which shortcomings need to be dealt with before the method is considered robust and generally applicable. / I många relevanta scenarier finns det en obalans mellan god tillgång på oannoterad data och sämre tillgång på annoterad data för att träna prediktiva modeller. Semi-Övervakad Inlärning och Aktiv Inlärning är två distinkta metoder för att hantera denna fråga. Den första använder direkt oannoterad data för att förbättra inlärningen av modellparametrar, medan den andra utför ett smart val av oannoterade punkter som ska skickas till en annoterare eller ett orakel, som kan annotera dessa punkter och öka det annoterade träningssetet. I detta sammanhang är Generativa Modeller mycket lämpliga eftersom de internt representerar data-genereringsprocessen och naturligt gynnas av dataexempel oberoende av närvaron av etiketter. Denna Masteruppsats föreslår Expectation-Maximization med Density-Weighted Entropy, en ny aktiv semi-övervakad inlärningsmetod som är skräddarsydd för generativa modeller. Metoden utforskas teoretiskt och experiment genomförs för att utvärdera dess tillämpning på Gaussiska Mixturmodeller och Multinomiala Mixturmodeller. Baserat på dess partiella framgång ställs och diskuteras flera frågor för att identifiera möjliga förbättringar och avgöra vilka brister som måste hanteras innan metoden anses robust och allmänt tillämplig.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:liu-196140 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Fernandes de Almeida Quintino, Elisio |
| Publisher | Linköpings universitet, Institutionen för datavetenskap |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0022 seconds