基于欠采样和代价敏感的不平衡数据分类算法

针对不平衡数据集中的少数类在传统分类器上预测精度低的问题,提出了一种基于欠采样和代价敏感的不平衡数据分类算法——USCBoost.首先在AdaBoost算法每次迭代训练基分类器之前对多数类样本按权重由大到小进行排序,根据样本权重选取与少数类样本数量相当的多数类样本;之后将采样后的多数类样本权重归一化并与少数类样本组成临...     

一种面向不平衡数据的结构化SVM集成分类器

为改进面向不平衡数据的SVM分类器性能,以结构化SVM为基础,提出一种基于代价敏感的结构化支持向量机集成分类器模型.该模型首先通过训练样本的聚类,得到隐含在数据中的结构信息,并对样本进行初始加权.运用AdaBoost策略对各样本的权重进行动态调整,适当增大少数类样本的权重,使小类中误分的样本代价增大,以此来改进不平衡数据的分类性能.实验结果表明,该算法可有效提高不平衡数据的分类性能.     

新的基于代价敏感集成学习的非平衡数据集分类方法NIBoost

现实生活中存在大量的非平衡数据,大多数传统的分类算法假定类分布平衡或者样本的错分代价相同,因此在对这些非平衡数据进行分类时会出现少数类样本错分的问题。针对上述问题,在代价敏感的理论基础上,提出了一种新的基于代价敏感集成学习的非平衡数据分类算法--NIBoost（New Imbalanced Boost）。首先,在每次迭代过程中利用过采样算法新增一定数目的少数类样本来对数据集进行平衡,在该新数据集上训练分类器;其次,使用该分类器对数据集进行分类,并得到各样本的预测类标及该分类器的分类错误率;最后,根据分类错误率和预测的类标计算该分类器的权重系数及各样本新的权重。实验采用决策树、朴素贝叶斯作为弱分类器算法,在UCI数据集上的实验结果表明,当以决策树作为基分类器时,与RareBoost算法相比,F-value最高提高了5.91个百分点、G-mean最高提高了7.44个百分点、AUC最高提高了4.38个百分点;故该新算法在处理非平衡数据分类问题上具有一定的优势。     

基于聚类权重分阶段的SVM解不平衡数据集分类

SVM在处理不平衡数据分类问题（class imbalance problem）时,其分类结果常倾向于多数类。为此,综合考虑类间不平衡和类内不平衡,提出一种基于聚类权重的分阶段支持向量机（WSVM）。预处理时,采用K均值算法得到多数类中各样本的权重。分类时,第一阶段根据权重选出多数类内各簇边界区域的与少数类数目相等的样本;第二阶段对选取的样本和少数类样本进行初始分类;第三阶段用多数类中未选取的样本对初始分类器进行优化调整,当满足停止条件时,得到最终分类器。通过对UCI数据集的大量实验表明,WSVM在少数类样本的识别率和分类器的整体性能上都优于传统分类算法。     

一种基于聚类提升的不平衡数据分类算法

不平衡数据分类是机器学习研究领域中的一个热点问题。针对传统分类算法处理不平衡数据的少数类识别率过低问题,文章提出了一种基于聚类的改进AdaBoost分类算法。算法首先进行基于聚类的欠采样,在多数类样本上进行K均值聚类,之后提取聚类质心,与少数类样本数目一致的聚类质心和所有少数类样本组成新的平衡训练集。为了避免少数类样本数量过少而使训练集过小导致分类精度下降,采用少数过采样技术过采样结合聚类欠采样。然后,借鉴代价敏感学习思想,对AdaBoost算法的基分类器分类误差函数进行改进,赋予不同类别样本非对称错分损失。实验结果表明,算法使模型训练样本具有较高的代表性,在保证总体分类性能的同时提高了少数类的分类精度。     

改进的SVM解决背景知识数据中的类不平衡*

针对背景知识数据集中存在的类不平衡对分类器的影响,根据背景知识数据集样本量小、数据维数高的特性分析了目前各种方法在解决背景知识数据中的类不平衡问题时的缺陷,提出了一种基于分类后处理的改进SVM算法。改进算法引入权重参数调整SVM的分类决策函数,提高少类样本对分类器的贡献,使分类平面向多类样本倾斜,从而解决类不平衡对SVM造成的影响。在MAROB数据集上的实验表明,改进算法对少类的预测效果要优于传统的机器学习算法。     

基于邻域混合抽样和动态集成的不平衡数据分类方法

不平衡数据严重影响了传统分类算法的性能,导致少数类的识别率降低。提出一种基于邻域特征的混合抽样技术,该技术根据样本邻域中的类别分布特征来确定采样权重,进而采用混合抽样的方法来获得平衡的数据集;然后采用一种基于局部置信度的动态集成方法,通过分类学习生成基分类器,对于每个检验的样本,根据局部分类精度动态地选择最优的基分类器进行组合。通过UCI标准数据集上的实验表明,该方法能够同时提高不平衡数据中少数类和多数类的分类精度。     

价值样本选取的不均衡分类

基于传统模型的实际分类问题,不均衡分类是一个常见的挑战问题。由于传统分类器较难学习少数类数据集内部的本质结构,导致更多地偏向于多数类,从而使少数类样本被误分为多数类样本。与此同时,样本集中的冗余数据和噪音数据也会对分类器造成困扰。为有效处理上述问题,提出一种新的不均衡分类框架SSIC,该框架充分考虑数据统计特性,自适应从大小类中选取有价值样本,并结合代价敏感学习构建不均衡数据分类器。首先,SSIC通过组合部分多数类实例和所有少数类实例来构造几个平衡的数据子集。在每个子集上,SSIC充分利用数据的特征来提取可区分的高级特征并自适应地选择重要样本,从而可以去除冗余噪声数据。其次,SSIC通过在每个样本上自动分配适当的权重来引入一种代价敏感的支持向量机(SVM),以便将少数类视为与多数类相等。     

Adaboost算法在图像型火灾探测中的应用研究

图像型火灾探测实际上是不平衡数据的二分类问题,现有方法在处理不平衡数据分类问题时常常会引入新的噪声点或丢掉很重要的信息,算法稳定性较差。根据Adaboost对样本分配不同权重的优势,和SVM在平衡数据条件下较好的分类性能,将Adaboost算法和支持向量机(SVM)相结合,提出Adaboost-SVM算法。把火焰疑似区域的特征值作为SVM分类器的输入参数,利用Adaboost算法重点标记错分样本,并对样本的权重设定阈值,采用一定的准则对少数样本进行再构造使正负样本达到平衡。最后在训练数据的同时,通过投票机制输出最终分类结果。实验结果表明,该算法提高了火灾在正负样本分布不平衡时的分类性能。     

基于增量学习的非平衡SVM分类方法

针对传统支持向量机（SupportVectorMachine,SVM）无法有效处理非平衡分类的问题,提出一种基于增量学习的非平衡SVM分类方法（ImbalancedSVMBasedonIncrementalLearning,ISVM_IL）。该方法首先提取多数类样本中的部分样本,与少数类样本合并参与训练得到初始分类器,然后根据分类器与其他样本的关系,选择距离分类器最近的样本作为增量样本加入训练集参与训练,从而减小实际参与训练的负类数据规模,提高非平衡分类的性能。实验结果表明,本文提出的ISVM_IL方法可以有效提高非平衡分类中重要的少数类样本的分类性能。