To Combat Multiclass Imbalanced Problems by Aggregating Evolutionary Hierarchical Classifiers

计算机科学 多类分类 人工智能 机器学习 加权 分类器(UML) 树遍历 班级(哲学) 一般化 进化算法 数据挖掘 支持向量机 算法 数学 医学 数学分析 放射科
作者
Zhihan Ning,Zhixing Jiang,David Zhang
出处
期刊:IEEE transactions on neural networks and learning systems [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:: 1-15 被引量:1
标识
DOI:10.1109/tnnls.2024.3383672
摘要

Real-world datasets are often imbalanced, posing frequent challenges to canonical machine learning algorithms that assume a balanced class distribution. Moreover, the imbalance problem becomes more complicated when the dataset is multiclass. Although many approaches have been presented for imbalanced learning (IL), research on the multiclass imbalanced problem is relatively limited and deficient. To alleviate these issues, we propose a forest of evolutionary hierarchical classifiers (FEHC) method for multiclass IL (MCIL). FEHC can be seen as a classifier fusion framework with a forest structure, and it aggregates several evolutionary hierarchical multiclassifiers (EHMCs) to reduce generalization error. Specifically, a multichromosome genetic algorithm (MCGA) is designed to simultaneously select (sub)optimal features, classifiers, and hierarchical structures when generating these EHMCs. The MCGA adopts a dynamic weighting module to learn difficult classes and promote the diversity of FEHC. We also present the "stratified underbagging" (SUB) strategy to address class imbalance and the "soft tree traversal" (STT) strategy to make FEHC converge faster and better. We thoroughly evaluate the proposed algorithm using 14 multiclass imbalanced datasets with various properties. Compared with popular and state-of-the-art approaches, FEHC obtains better performance under different evaluation metrics. Codes have been made publicly available on GitHub.https://github.com/CUHKSZ-NING/FEHCClassifier.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
森林木完成签到,获得积分10
刚刚
此木完成签到,获得积分10
刚刚
De17发布了新的文献求助10
刚刚
科研通AI6.2应助在人中采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
CodeCraft应助健忘洋葱采纳,获得10
4秒前
5秒前
简单发布了新的文献求助10
5秒前
duzhongyan完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
乐乐发布了新的文献求助10
6秒前
发光体发布了新的文献求助10
6秒前
王之争霸完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
嘻嘻发布了新的文献求助10
9秒前
悲伤西米露完成签到,获得积分10
9秒前
奋斗不悔完成签到,获得积分10
11秒前
Sun1c7发布了新的文献求助10
11秒前
科研通AI6.1应助悦耳碧萱采纳,获得10
12秒前
12秒前
ccyyjj完成签到,获得积分20
13秒前
13秒前
15秒前
15秒前
Ratziel发布了新的文献求助10
16秒前
英姑应助哭泣的白莲采纳,获得10
16秒前
一一发布了新的文献求助10
17秒前
大胆的幻巧完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
18秒前
英勇秋发布了新的文献求助10
18秒前
20秒前
20秒前
闪闪芯完成签到 ,获得积分10
21秒前
ppppp完成签到,获得积分10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6030069
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7704294
关于积分的说明 16191919
捐赠科研通 5177053
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2770426
邀请新用户注册赠送积分活动 1753848
关于科研通互助平台的介绍 1639365