Data Transformation-Driven Fuzzy Clustering Neural Network With Layerwise and End-to-End Training
Notice bibliographique
Résumé
In this study, we propose a novel data transformation-driven fuzzy clustering neural network (DTFCNN) to enhance the dimensionality reduction function and end-to-end refinment learning ability of the entire structure. Unlike conventional fuzzy clustering-based neural networks, which rely on fuzzy c-means clustering in the hidden layer and least squares error-based learning for connection weights, the DTFCNN utilizes backpropagation (BP) learning as a refinement algorithm. This refinement process enables iterative fine-tuning of the model’s parameters, allowing it to adapt more effectively to complex patterns. By using BP, DTFCNN enhances its ability to learn intricate feature interactions and extract relevant features from high-dimensional spaces, thereby significantly improving the model’s flexibility and performance. The proposed DTFCNN consists of four layers. First, a preprocessing layer employs principal component analysis for feature extraction and dimensionality reduction, where eigenvectors are used as connection weights for the preprocessing layer. Second, a hidden layer utilizes fuzzy c-means clustering for generating fuzzy membership degrees, and centers serve as connection weights for hidden layers. The entries of the partition matrix also are regarded as membership degrees. In the output layer, a linear-driven affine transform is used for fitting connection weights, and a SoftMax function is employed to express the outputs as probabilities. Finally, all parameters, such as eigenvectors, centers, and coefficients, from the preprocessing layer to the output layer are refined through BP-based learning. To validate the effectiveness of the DTFCNN, we conducted a collection of comparison experiments: 1) publicly benchmark datasets with statistical analysis, 2) facial recognition datasets for application-specific testing, and 3) three large-scale datasets. The results demonstrate that the DTFCNN outperforms classical classifiers, state-of-the-art fuzzy classifiers, and deep learning baselines in terms of accuracy and generalization capability. The DTFCNN model uses fewer parameters than deep learning baselines, resulting in faster training times without compromising performance. Overall, the DTFCNN achieves higher accuracy while maintaining model adaptability.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».