Método das direções alternadas para multiplicadores com aplicações em problemas de suporte vetorial distribuído

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Dadauto, Caio Vinícius, 1990-
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1633772
Resumo: Orientador: Paulo José da Silva e Silva
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spelling Método das direções alternadas para multiplicadores com aplicações em problemas de suporte vetorial distribuídoAlternating directions method of multipliers with applications in distributed support vector problemsOtimização matemáticaProgramação convexaAprendizado de máquinaMathematical optimizationConvex programmingMachine learningOrientador: Paulo José da Silva e SilvaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação CientíficaResumo: Essa dissertação trata do paradigma de máquina de suporte vetorial (SVM) aplicado a um problema de aprendizado supervisionado, com o conjunto de treino distribuído entre agentes de uma rede conexa em que a comunicação dos dados de treino é proibida. Para tanto, o SVM é reescrito como um conjunto de subproblemas de otimização convexa que podem ser computados por cada agente de forma síncrona, bastando para isso apenas a comunicação de determinados vetores, os quais são de consenso a toda rede. Esses subproblemas são introduzidos através da aplicação do método de direções alternadas para multiplicadores (ADMM). Visto a importância desse método e desse paradigma à abordagem distribuída do SVM, os aspectos teóricos relevantes ao ADMM e ao SVM são tratados de forma rigorosa no início dessa dissertação. São apresentadas duas variantes para o SVM distribuído, sendo uma para a classificação linear e outra para a classificação não linear. Por fim, são realizadas simulações numéricas que justificam o uso do método proposto. De fato, o método apresenta, para ambas as variantes, capacidade preditiva superior a aplicação do SVM apenas sobre os dados de um único agente sem a colaboração com toda a rede. Ademais, a variante para a classificação linear apresenta um modelo tão acurado quanto o modelo proveniente da aplicação do SVM linear a todo conjunto de dadosAbstract: This dissertation deals with the support vector machine (SVM) classifier applied to a supervised learning problem where the training data is distributed among the agents of a connected network that can not to share all information. To achieve this, the SVM is rewritten as a set of convex optimization subproblems that can be computed synchronously for each agent. Those subproblems are introduced by the alternating direction method of multipliers (ADMM). As these ideas are important to distributed SVM approach, the main theoretical aspects for ADMM and SVM are formally discussed in the beginning of this dissertation. Two variants of distributed SVM are proposed, namely the approach to linear and another for nonlinear classification. Lastly, numerical simulations that justify the use of the proposed method. In fact, the method shows, for both variants, greater predictive capacity than the application of the SVM to the data from only one agent without the collaboration with the whole network. Moreover, the variant for linear classification shows a model that is as accurate as the model from the application of the linear SVM in the whole data setMestradoMatemática AplicadaMestre em Matemática AplicadaCNPQ132125/2016-1[s.n.]Silva, Paulo José da Silva e, 1973-Martínez Pérez, José MarioAlves, Maicon MarquesUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Matemática, Estatística e Computação CientíficaPrograma de Pós-Graduação em Matemática AplicadaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASDadauto, Caio Vinícius, 1990-20182018-03-19T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (107 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1633772DADAUTO, Caio Vinícius. Método das direções alternadas para multiplicadores com aplicações em problemas de suporte vetorial distribuído. 2018. 1 recurso online (107 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1633772. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1014537Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2018-06-26T11:08:11Zoai::1014537Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2018-06-26T11:08:11Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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