Métodos de classificação e bondade de ajuste na análise de formas planas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: CARVALHO, Jhonnata Bezerra de
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
dARK ID: ark:/64986/0013000005h8d
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/35508
Resumo: O objetivo da análise estatística de forma é estudar a forma dos objetos com base em pontos de referência, chamados de marcos. O caso mais comum são as formas planas em que coordenadas bidimensionais são estudadas. Existem vários tipos de sistemas para se trabalhar com esse tipo de dados, um deles é a pré-forma. A matriz de configuração é transformada em um vetor complexo, no qual os efeitos de locação e escala são removidos. Alguns métodos de aprendizado supervisionado para as pré-formas são propostos neste trabalho. Os métodos de aprendizado supervisionado são usados para classificar um objeto com base em suas informações de rótulo. O método principal é baseado em um algoritmo de máquina de vetores de suporte. Outros métodos foram baseados na estimação de densidade, classificador de Bayes, kernel k-médias, hill-climbing, por fim, uma combinação entre os classificadores utilizando o método ensemble. Experimentos de simulações e análises de dados reais, indicam que o algoritmo de máquina de vetores de suporte supera os outros métodos considerados quando os dados são pouco concentrados. Adicionalmente, um estudo sobre bondade de ajuste foi realizado para a distribuição Watson complexa e Bingham complexa com a utilização dos testes da razão de verossimilhanças, Kolmogorov-Smirnov, Cramér-von Mises e Anderson-Darling. Os testes foram realizados com a utilização do método bootstrap em uma transformação obtida por meio da aproximação dessas distribuições para normal multivariada complexa singular. Experimentos de simulações foram feitos e os testes obtiveram bons resultados, em relação ao tamanho e poder do teste. Por fim, os resultados foram ilustrados na análise de dados reais.
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Alguns métodos de aprendizado supervisionado para as pré-formas são propostos neste trabalho. Os métodos de aprendizado supervisionado são usados para classificar um objeto com base em suas informações de rótulo. O método principal é baseado em um algoritmo de máquina de vetores de suporte. Outros métodos foram baseados na estimação de densidade, classificador de Bayes, kernel k-médias, hill-climbing, por fim, uma combinação entre os classificadores utilizando o método ensemble. Experimentos de simulações e análises de dados reais, indicam que o algoritmo de máquina de vetores de suporte supera os outros métodos considerados quando os dados são pouco concentrados. Adicionalmente, um estudo sobre bondade de ajuste foi realizado para a distribuição Watson complexa e Bingham complexa com a utilização dos testes da razão de verossimilhanças, Kolmogorov-Smirnov, Cramér-von Mises e Anderson-Darling. Os testes foram realizados com a utilização do método bootstrap em uma transformação obtida por meio da aproximação dessas distribuições para normal multivariada complexa singular. Experimentos de simulações foram feitos e os testes obtiveram bons resultados, em relação ao tamanho e poder do teste. Por fim, os resultados foram ilustrados na análise de dados reais.CAPESThe aim of statistical shape analysis is to study the shape of the objects based on their landmarks. The most common case are the planar shapes where two dimensional coordinates are studied. There are several types of systems to work with this kind of data, one of them is the preshape. The configuration matrix is transformed into a complex vector, in which the location and scale effects are removed. Some methods of supervised learning for preshapes are considered in this work. Supervised learning methods are used to classify an object based on its label information. The main method is based on a support vector machine algorithm. Other methods are based on density estimation, Bayes classifier, kernel k-means, hill-climbing and a combination of classifiers using the ensemble method. Simulations experiments and real data analysis indicate that the support vector machine algorithm outperform the other considered methods, when the data are low concentrated. In addition, a goodness-of-fit study was proposed for the complex Watson and complex Bingham distribution using the likelihood ratio, Kolmogorov-Smirnov, Cramér-von Mises and Anderson-Darling tests. The tests were performed using the bootstrap method in a transformation obtained by approximating these distributions to singular complex multivariate normal. Simulation experiments were done and the tests obtained good results, such as the size and power of the test. Finally, the results were illustrated in the analysis of real data set.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em EstatisticaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessEstatística AplicadaAprendizado supervisionadoBingham complexaTeste de bondade de ajusteMétodos de classificação e bondade de ajuste na análise de formas planasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETEXTTESE Jhonnata Bezerra de Carvalho.pdf.txtTESE Jhonnata Bezerra de Carvalho.pdf.txtExtracted texttext/plain391673https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/35508/4/TESE%20Jhonnata%20Bezerra%20de%20Carvalho.pdf.txt332215b35d8df7644edd5bf163881d08MD54THUMBNAILTESE Jhonnata Bezerra de Carvalho.pdf.jpgTESE Jhonnata Bezerra de Carvalho.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1236https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/35508/5/TESE%20Jhonnata%20Bezerra%20de%20Carvalho.pdf.jpgd638aa02cda22f2bfe7d9ea6bdc41b61MD55ORIGINALTESE Jhonnata Bezerra de Carvalho.pdfTESE Jhonnata Bezerra de Carvalho.pdfapplication/pdf1196089https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/35508/1/TESE%20Jhonnata%20Bezerra%20de%20Carvalho.pdf92b68750830046aaf878586468da9579MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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