Despite the success of ensemble classification methods in multi-class classification problems, ensemble methods based on approaches other than bagging have not been widely explored for multi-label classification problems. The Kalman Filter-based Heuristic Ensemble (KFHE) is an ensemble method that exploits the sensor fusion properties of the Kalman filter to combine several classifier models, and that has been shown to be very effective. This work proposes a multi-label version of KFHE, ML-KFHE, demonstrating the effectiveness of the KFHE method on multi-label datasets. Two variants are introduced based on the underlying component classifier algorithm, ML-KFHE-HOMER, and ML-KFHE-CC which uses HOMER and Classifier Chain (CC) as the underlying multi-label algorithms respectively. ML-KFHE-HOMER and ML-KFHE-CC sequentially train multiple HOMER and CC multi-label classifiers and aggregate their outputs using the sensor fusion properties of the Kalman filter. Extensive experiments and detailed analysis were performed on thirteen multi-label datasets and eight other algorithms, which included state-of-the-art ensemble methods. The results show, for both versions, the ML-KFHE framework improves the predictive performance significantly with respect to bagged combinations of HOMER (named E-HOMER), also introduced in this paper, and bagged combination of CC, Ensemble Classifier Chains (ECC), thus demonstrating the effectiveness of ML-KFHE. Also, the ML-KFHE-HOMER variant was found to perform consistently and significantly better than the compared multi-label methods including existing approaches based on ensembles.


翻译:尽管集成分类方法在多类分类问题中取得了成功,但基于bagging以外方法的集成技术在多标签分类问题中尚未得到广泛探索。基于卡尔曼滤波器的启发式集成(KFHE)是一种利用卡尔曼滤波器的传感器融合特性来组合多个分类器模型的集成方法,已被证明非常有效。本文提出了KFHE的多标签版本ML-KFHE,论证了KFHE方法在多标签数据集上的有效性。根据底层组件分类算法的不同,引入了两种变体:ML-KFHE-HOMER和ML-KFHE-CC,分别使用HOMER和分类器链(CC)作为底层多标签算法。ML-KFHE-HOMER和ML-KFHE-CC依次训练多个HOMER和CC多标签分类器,并利用卡尔曼滤波器的传感器融合特性对其输出进行聚合。在十三个多标签数据集上与八种其他算法(包括最新的集成方法)进行了大量实验和详细分析。结果表明,对于两种版本,ML-KFHE框架相比HOMER的bagging组合(本文亦称为E-HOMER)和CC的bagging组合(集成分类器链,ECC),显著提升了预测性能,从而证明了ML-KFHE的有效性。此外,ML-KFHE-HOMER变体被发现持续且显著优于比较的多标签方法,包括现有基于集成的方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

卡尔曼滤波是一种高效率的递归滤波器(自回归滤波器),它能够从一系列的不完全及包含噪声的测量中,估计动态系统的状态。
【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年1月11日
Arxiv
12+阅读 · 2021年9月13日
VIP会员
最新内容
俄乌无人机战争的六大启示
专知会员服务
1+阅读 · 20分钟前
《无人机空中监控:通信实验洞察》
专知会员服务
1+阅读 · 22分钟前
从采集到决策:美军视角下的战术情报范式重构
《履带式无人地面战车技术发展现状》
专知会员服务
5+阅读 · 8月2日
《无人机脆弱性利用:网络空间力量的新域》
专知会员服务
5+阅读 · 8月1日
美空军如何将人工智能从战场部署至后方机关
专知会员服务
13+阅读 · 7月31日
相关资讯
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员