An Ensemble Semi-Supervised Adaptive Resonance Theory Model With Explanation Capability for Pattern Classification
Notice bibliographique
Résumé
Most semi-supervised learning (SSL) models entail complex structures and iterative training processes as well as face difficulties in interpreting their predictions to users. To address these issues, this article proposes a new interpretable SSL model using the supervised and unsupervised Adaptive Resonance Theory (ART) family of networks, which is denoted as SSL-ART. Firstly, SSL-ART adopts an unsupervised fuzzy ART network to create a number of prototype nodes using unlabeled samples. Then, it leverages a supervised fuzzy ARTMAP structure to map the established prototype nodes to the target classes using labeled samples. Specifically, a one-to-many (OtM) mapping scheme is devised to associate a prototype node with more than one class label. The main advantages of SSL-ART include the capability of: (i) performing online learning, (ii) reducing the number of redundant prototype nodes through the OtM mapping scheme and minimizing the effects of noisy samples, and (iii) providing an explanation facility for users to interpret the predicted outcomes. In addition, a weighted voting strategy is introduced to form an ensemble SSL-ART model, which is denoted as WESSL-ART. Every ensemble member, i.e., SSL-ART, assigns a different weight to each class based on its performance pertaining to the corresponding class. The aim is to mitigate the effects of training data sequences on all SSL-ART members and improve the overall performance of WESSL-ART. The experimental results on eighteen benchmark data sets, three artificially generated data sets, and a real-world case study indicate the benefits of the proposed SSL-ART and WESSL-ART models for tackling pattern classification problems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».