Combining classification algorithms

Dissertação de Doutoramento em Ciência de Computadores apresentada à Faculdade de Ciências da Universidade do PortoA capacidade de um algoritmo de aprendizagem induzir, para um determinado problema, uma boa generalização depende da linguagem de representação usada para generalizar os exemplos. Como diferentes algoritmos usam diferentes linguagens de representação e estratégias de procura, são explorados espaços diferentes e são obtidos resultados diferentes. O problema de encontrar a representação mais adequada para o problema em causa, é uma área de investigação bastante activa. Nesta dissertação, em vez de procurar métodos que fazem o ajuste aos dados usando uma única linguagem de representação, apresentamos uma família de algoritmos, sob a designação genérica de Generalização em Cascata, onde o espaço de procura contem modelos que utilizam diferentes linguagens de representação. A ideia básica do método consiste em utilizar os algoritmos de aprendizagem em sequência. Em cada iteração ocorre um processo com dois passos. No primeiro passo, um classificador constrói um modelo. No segundo passo, o espaço definido pelos atributos é estendido pela inserção de novos atributos gerados utilizando este modelo. Este processo de construção de novos atributos constrói atributos na linguagem de representação do classificador usado para construir o modelo. Se posteriormente na sequência, um classificador utiliza um destes novos atributos para construir o seu modelo, a sua capacidade de representação foi estendida. Desta forma as restrições da linguagem de representação dosclassificadores utilizados a mais alto nível na sequência, são relaxadas pela incorporação de termos da linguagem derepresentação dos classificadores de base. Esta é a metodologia base subjacente ao sistema Ltree e à arquitecturada Generalização em Cascata.O método é apresentado segundo duas perspectivas. Numa primeira parte, é apresentado como uma estratégia paraconstruir árvores de decisão multivariadas. É apresentado o sistema Ltree que utiliza como operador para a construção de atributos um discriminante linear. ..

The Characterisation of Predictive Accuracy and Decision Combination

In this paper, we first explore an intrinsic problem that exists in the theories induced by learning algorithms. Regardless of the selected algorithm, search methodology and hypothesis representation by which the theory is induced, one would expect the theory to make better predictions in some regions of the description space than others. We term the fact that an induced theory will have some regions of relatively poor performance the problem of locally low predictive accuracy. Having characterised the problem of locally low predictive accuracy in Instance-Based and Naive Bayesian classifiers, we propose to counter this problem using a composite learner that incorporates both classifiers. The strategy is to select an estimated better performing classifier to do the final prediction during classification. Empirical results show that the strategy is capable of partially overcoming the problem and at the same time improving the overall performance of its constituent classifiers. We pro..