研究了基于糾錯輸出編碼實現(xiàn)多類代價敏感分類的方法,提出了一種新的將多類代價敏感分類問題分解為多個二類代價敏感分類問題的框架。為獲得其中每個二類代價敏感基分類器的二類代價矩陣,提出了利用已知多類代價矩陣計算誤分類代價的期望值的方法,給出了計算二類代價矩陣的通用計算公式。為驗證所提方法的有效性,在人工和UCI數(shù)據(jù)集上將其與現(xiàn)有方法進(jìn)行了比較,實驗結(jié)果表明所提方法具有相似甚至更好的性能。 

【文章來源】：計算機科學(xué). 2020,47(S1)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

4類模式ECOC分類

BCS_ECOC編碼矩陣的定義與ECOC中編碼矩陣的定義相同。同時,BCS_ECOC也包含兩個重要的階段:訓(xùn)練階段和測試階段。在訓(xùn)練階段,訓(xùn)練數(shù)據(jù)集被重組為兩個超類:正類和負(fù)類。這一過程根據(jù)編碼矩陣每一列元素的符號完成。然后,基于各二類分類基分類器的代價矩陣,二類代價敏感基分類器在重組后的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集上完成訓(xùn)練。在測試階段,利用訓(xùn)練得到的代價敏感基分類器對未知類別的樣本進(jìn)行分類,得到的分類結(jié)果將根據(jù)解碼規(guī)則進(jìn)行解碼,這與ECOC中的相同。本文二類代價敏感糾錯輸出編碼BCS_ECOC與傳統(tǒng)糾錯輸出編碼ECOC的不同體現(xiàn)在:1)設(shè)計目標(biāo)不同,ECOC的設(shè)計目標(biāo)是最小化錯誤分類率,BCS_ECOC的設(shè)計目標(biāo)是最小化誤分類代價;2)基分類器不同,傳統(tǒng)ECOC中的基分類器是非代價敏感的二類分類器,如支持向量機,BCS_ECOC中的基分類器則是代價敏感的二類分類器,如代價敏感支持向量機�；贐CS_ECOC,許多成熟的二類代價敏感分類器,都可被擴(kuò)展用于解決多類代價敏感分類問題。

當(dāng)編碼矩陣為“一對一”時,為每個二類代價敏感基分類器計算二類代價矩陣相對比較容易,因為這種情況下(訓(xùn)練基分類器的)正類和負(fù)類都只包含一個類。圖3給出了一個“一對一”編碼的例子,其中包含的類別個數(shù)為4。在圖3中,以基分類器f1為示例,其正類(Positive Class)為c1,負(fù)類(Ne-gative Class)為c2;對于二類代價敏感基分類器f1,需要確定如式(2)所示的代價矩陣。其中,CFN為錯分為負(fù)類的代價(Cost for a False Negative,CFN),即正類誤分類的代價,此處為屬于正類的樣本被錯分為屬于負(fù)類的代價;CFP為錯分為正類的代價(Cost for a False Positive,CFP),即負(fù)類誤分類的代價,此處為屬于負(fù)類的樣本被錯分為屬于正類的代價。對于要分類c1和c2這兩個類的基分類器f1,其代價矩陣中的這兩個錯分代價CFN和CFP都可以從給定的多類代價矩陣中直接獲得。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]ECOC多類分類研究綜述[J]. 雷蕾,王曉丹,羅璽,周進(jìn)登,陳琴.  電子學(xué)報. 2014(09)



本文編號：2999423