Um estudo investigativo de algoritmos de regressão para data streams

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Nunes, André Luís
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos)
Texto Completo: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/6345
Resumo: A explosão no volume de dados e a sua velocidade de expansão tornam as tarefas de descoberta do conhecimento e a análise de dados desafiantes, ainda mais quando consideradas bases não-estacionárias. Embora a predição de valores futuros exerça papel fundamental em áreas como: o clima, problemas de roteamentos e economia, entre outros, a classificação ainda parece ser a tarefa mais explorada. Recentemente, alguns algoritmos voltados à regressão de valores foram lançados, como por exemplo: FIMT-DD, AMRules, IBLStreams e SFNRegressor, entretanto seus estudos investigativos exploraram mais aspectos de inovação e análise do erro de predição, do que explorar suas capacidades mediante critérios apontados como fundamentais para data stream, como tempo de execução e memória. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é apresentar um estudo investigativo sobre estes algoritmos que tratam regressão, considerando ambientes dinâmicos, utilizando bases de dados massivas, além de explorar a capacidade de adaptação dos algoritmos com a presença de concept drift. Para isto três bases de dados foram analisadas e estendidas para explorar os principais critérios de avaliação adotados, sendo realizada uma ampla experimentação que produziu uma comparação dos resultados obtidos frente aos algoritmos escolhidos, possibilitando gerar indicativos do comportamento de cada um mediante os diferentes cenários a que foram expostos. Assim, como principais contribuições deste trabalho são destacadas: a avaliação de critérios fundamentais: memória, tempo de execução e poder de generalização, relacionados a regressão para data stream; produção de uma análise crítica dos algoritmos investigados; e a possibilidade de reprodução e extensão dos estudos realizados pela disponibilização das parametrizações empregadas
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Recentemente, alguns algoritmos voltados à regressão de valores foram lançados, como por exemplo: FIMT-DD, AMRules, IBLStreams e SFNRegressor, entretanto seus estudos investigativos exploraram mais aspectos de inovação e análise do erro de predição, do que explorar suas capacidades mediante critérios apontados como fundamentais para data stream, como tempo de execução e memória. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é apresentar um estudo investigativo sobre estes algoritmos que tratam regressão, considerando ambientes dinâmicos, utilizando bases de dados massivas, além de explorar a capacidade de adaptação dos algoritmos com a presença de concept drift. Para isto três bases de dados foram analisadas e estendidas para explorar os principais critérios de avaliação adotados, sendo realizada uma ampla experimentação que produziu uma comparação dos resultados obtidos frente aos algoritmos escolhidos, possibilitando gerar indicativos do comportamento de cada um mediante os diferentes cenários a que foram expostos. Assim, como principais contribuições deste trabalho são destacadas: a avaliação de critérios fundamentais: memória, tempo de execução e poder de generalização, relacionados a regressão para data stream; produção de uma análise crítica dos algoritmos investigados; e a possibilidade de reprodução e extensão dos estudos realizados pela disponibilização das parametrizações empregadasThe explosion of data volume and its expansion speed make tasks of finding knowledge and analyzing data challenging, even more so when non-stationary bases are considered. Although the future values prediction plays a fundamental role in areas such as climate, routing problems and economics, among others, classification seems to be still the most exploited task. Recently, some value-regression algorithms have been launched, for example: FIMT-DD, AMRules, IBLStreams and SFNRegressor; however, their investigative studies have explored more aspects of innovation and analysis of error prediction than exploring their capabilities through criteria that are considered fundamental to data stream, such as elapsed time and memory. In this way, the objective of this work is to present an investigative study about these algorithms that treat regression considering dynamic environments, using massive databases, and also explore the algorithm's adaptability capacity with the presence of concept drift. In order to do this, three databases were analyzed and extended to explore the main evaluation criteria adopted. A wide experiment was carried out, which produced a comparison of the results obtained with the chosen algorithms, allowing to generate behavior indication of each one through the different scenarios to which were exposed. Thus, the main contributions of this work are: evaluation of fundamental criteria: memory, execution time and power of generalization, related to regression to data stream; production of a critical analysis of the algorithms investigated; and the possibility of reproducing and extending the studies carried out by making available the parametrizations applyed.NenhumaNunes, André Luíshttp://lattes.cnpq.br/6882720246223220http://lattes.cnpq.br/4658545839496086Valiati, João FranciscoUniversidade do Vale do Rio dos SinosPrograma de Pós-Graduação em Computação AplicadaUnisinosBrasilEscola PolitécnicaUm estudo investigativo de algoritmos de regressão para data streamsACCNPQ::Ciências Exatas e da Terra::Ciência da ComputaçãoMineração de data streamRegressãoConcept driftData stream miningRegressioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/6345info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos)instname:Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)instacron:UNISINOSORIGINALAndré Luís Nunes_.pdfAndré Luís Nunes_.pdfapplication/pdf2523682http://repositorio.jesuita.org.br/bitstream/UNISINOS/6345/1/Andr%C3%A9+Lu%C3%ADs+Nunes_.pdf5e3899cfac6d76db6b2c6ac16b7f5325MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82175http://repositorio.jesuita.org.br/bitstream/UNISINOS/6345/2/license.txt320e21f23402402ac4988605e1edd177MD52UNISINOS/63452017-06-13 11:23:30.491oai:www.repositorio.jesuita.org.br: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 Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.repositorio.jesuita.org.br/oai/requestopendoar:2017-06-13T14:23:30Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos) - Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)false
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