Deep Extreme Multi-label Learning

Extreme multi-label learning (XML) or classification has been a practical and important problem since the boom of big data. The main challenge lies in the exponential label space which involves $2^L$ possible label sets especially when the label dimension $L$ is huge, e.g., in millions for Wikipedia labels. This paper is motivated to better explore the label space by originally establishing an explicit label graph. In the meanwhile, deep learning has been widely studied and used in various classification problems including multi-label classification, however it has not been properly introduced to XML, where the label space can be as large as in millions. In this paper, we propose a practical deep embedding method for extreme multi-label classification, which harvests the ideas of non-linear embedding and graph priors-based label space modeling simultaneously. Extensive experiments on public datasets for XML show that our method performs competitive against state-of-the-art result

Theoretical results on a weightless neural classifier and application to computational linguistics

WiSARD é um classificador n-upla, historicamente usado em tarefas de reconhecimento de padrões em imagens em preto e branco. Infelizmente, não era comum que este fosse usado em outras tarefas, devido á sua incapacidade de arcar com grandes volumes de dados por ser sensível ao conteúdo aprendido. Recentemente, a técnica de bleaching foi concebida como uma melhoria à arquitetura do classificador n-upla, como um meio de coibir a sensibilidade da WiSARD. Desde então, houve um aumento na gama de aplicações construídas com este sistema de aprendizado. Pelo uso frequente de corpora bastante grandes, a etiquetação gramatical multilíngue encaixa-se neste grupo de aplicações. Esta tese aprimora o mWANN-Tagger, um etiquetador gramatical sem peso proposto em 2012. Este texto mostra que a pesquisa em etiquetação multilíngue com WiSARD foi intensificada através do uso de linguística quantitativa e que uma configuração de parâmetros universal foi encontrada para o mWANN-Tagger. Análises e experimentos com as bases da Universal Dependencies (UD) mostram que o mWANN-Tagger tem potencial para superar os etiquetadores do estado da arte dada uma melhor representação de palavra. Esta tese também almeja avaliar as vantagens do bleaching em relação ao modelo tradicional através do arcabouço teórico da teoria VC. As dimensões VC destes foram calculadas, atestando-se que um classificador n-upla, seja WiSARD ou com bleaching, que possua N memórias endereçadas por n-uplas binárias tem uma dimensão VC de exatamente N (2n − 1) + 1. Um paralelo foi então estabelecido entre ambos os modelos, onde deduziu-se que a técnica de bleaching é uma melhoria ao método n-upla que não causa prejuízos à sua capacidade de aprendizado.WiSARD é um classificador n-upla, historicamente usado em tarefas de reconhecimento de padrões em imagens em preto e branco. Infelizmente, não era comum que este fosse usado em outras tarefas, devido á sua incapacidade de arcar com grandes volumes de dados por ser sensível ao conteúdo aprendido. Recentemente, a técnica de bleaching foi concebida como uma melhoria à arquitetura do classificador n-upla, como um meio de coibir a sensibilidade da WiSARD. Desde então, houve um aumento na gama de aplicações construídas com este sistema de aprendizado. Pelo uso frequente de corpora bastante grandes, a etiquetação gramatical multilíngue encaixa-se neste grupo de aplicações. Esta tese aprimora o mWANN-Tagger, um etiquetador gramatical sem peso proposto em 2012. Este texto mostra que a pesquisa em etiquetação multilíngue com WiSARD foi intensificada através do uso de linguística quantitativa e que uma configuração de parâmetros universal foi encontrada para o mWANN-Tagger. Análises e experimentos com as bases da Universal Dependencies (UD) mostram que o mWANN-Tagger tem potencial para superar os etiquetadores do estado da arte dada uma melhor representação de palavra. Esta tese também almeja avaliar as vantagens do bleaching em relação ao modelo tradicional através do arcabouço teórico da teoria VC. As dimensões VC destes foram calculadas, atestando-se que um classificador n-upla, seja WiSARD ou com bleaching, que possua N memórias endereçadas por n-uplas binárias tem uma dimensão VC de exatamente N (2n − 1) + 1. Um paralelo foi então estabelecido entre ambos os modelos, onde deduziu-se que a técnica de bleaching é uma melhoria ao método n-upla que não causa prejuízos à sua capacidade de aprendizado

Scalable Solutions for Automated Single Pulse Identification and Classification in Radio Astronomy

Data collection for scientific applications is increasing exponentially and is forecasted to soon reach peta- and exabyte scales. Applications which process and analyze scientific data must be scalable and focus on execution performance to keep pace. In the field of radio astronomy, in addition to increasingly large datasets, tasks such as the identification of transient radio signals from extrasolar sources are computationally expensive. We present a scalable approach to radio pulsar detection written in Scala that parallelizes candidate identification to take advantage of in-memory task processing using Apache Spark on a YARN distributed system. Furthermore, we introduce a novel automated multiclass supervised machine learning technique that we combine with feature selection to reduce the time required for candidate classification. Experimental testing on a Beowulf cluster with 15 data nodes shows that the parallel implementation of the identification algorithm offers a speedup of up to 5X that of a similar multithreaded implementation. Further, we show that the combination of automated multiclass classification and feature selection speeds up the execution performance of the RandomForest machine learning algorithm by an average of 54% with less than a 2% average reduction in the algorithm's ability to correctly classify pulsars. The generalizability of these results is demonstrated by using two real-world radio astronomy data sets.Comment: In Proceedings of the 47th International Conference on Parallel Processing (ICPP 2018). ACM, New York, NY, USA, Article 11, 11 page

A Prediction Model for Bank Loans Using Agglomerative Hierarchical Clustering with Classification Approach

Businesses depend on banks for financing and other services. The success or failure of a company depends in large part on the ability of the industry to identify credit risk. As a result, banks must analyze whether or not a loan application will default in the future. To evaluate if a loan application was eligible for one, financial firms used highly competent personnel in the past. Machine learning algorithms and neural networks have been used to train class-sifters to forecast an individual's credit score based on their prior credit history, preventing loans from being provided to individuals who have failed on their obligations but these machine learning approaches require modification to solve difficulties such as class imbalance, noise, time complexity. Customers leaving a bank to go to a competitor is known as churn. Customers who can be predicted in advance to leave provide a firm an edge in client retention and growth. Banks may use machine learning to predict the behavior of trusted customers by assessing past data. To retain the trust of those clients, they may also introduce several unique deals. This study employed agglomerative hierarchical clustering, Decision Trees, and Random Forest Classification techniques. The data with decision tree obtained an accuracy of 84%, the data with the Random Forest obtained an accuracy of 85% and the clustered data passed through the agglomerative hierarchical clustering obtained an accuracy of 98.3% using random forest classifier and an accuracy of 98.1 % using decision tree classifier