Handling Imbalanced Classification Problems With Support Vector Machines via Evolutionary Bilevel Optimization

超参数 支持向量机 人工智能 机器学习 计算机科学 核(代数) 二元分类 双层优化 超参数优化 最优化问题 数学优化 进化算法 贝叶斯优化 模式识别(心理学) 数学 算法 组合数学
作者
Alejandro Rosales-Pérez,Salvador García,Francisco Herrera
出处
期刊:IEEE transactions on cybernetics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:53 (8): 4735-4747 被引量:24
标识
DOI:10.1109/tcyb.2022.3163974
摘要

Support vector machines (SVMs) are popular learning algorithms to deal with binary classification problems. They traditionally assume equal misclassification costs for each class; however, real-world problems may have an uneven class distribution. This article introduces EBCS-SVM: evolutionary bilevel cost-sensitive SVMs. EBCS-SVM handles imbalanced classification problems by simultaneously learning the support vectors and optimizing the SVM hyperparameters, which comprise the kernel parameter and misclassification costs. The resulting optimization problem is a bilevel problem, where the lower level determines the support vectors and the upper level the hyperparameters. This optimization problem is solved using an evolutionary algorithm (EA) at the upper level and sequential minimal optimization (SMO) at the lower level. These two methods work in a nested fashion, that is, the optimal support vectors help guide the search of the hyperparameters, and the lower level is initialized based on previous successful solutions. The proposed method is assessed using 70 datasets of imbalanced classification and compared with several state-of-the-art methods. The experimental results, supported by a Bayesian test, provided evidence of the effectiveness of EBCS-SVM when working with highly imbalanced datasets.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
英俊的铭应助JohnLemon采纳,获得10
1秒前
niufuking发布了新的文献求助10
2秒前
xhc发布了新的文献求助10
2秒前
英姑应助CherylZ采纳,获得10
3秒前
英姑应助maomao采纳,获得10
3秒前
田様应助胡ddddd采纳,获得10
4秒前
诚心梦蕊发布了新的文献求助10
4秒前
Jyz发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
6秒前
怀秋完成签到,获得积分10
6秒前
kuankuan发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
隐形曼青应助独特的秋柔采纳,获得10
9秒前
有机僧完成签到,获得积分10
9秒前
酷波er应助camellia采纳,获得10
10秒前
LEESO完成签到,获得积分10
11秒前
Wu发布了新的文献求助10
11秒前
阔达新之发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
文泽发布了新的文献求助10
13秒前
丘比特应助yang采纳,获得30
13秒前
1122完成签到,获得积分10
13秒前
木木发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
15秒前
科目三应助淡淡怜容采纳,获得10
15秒前
流萤发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
清风发布了新的文献求助10
17秒前
maomao发布了新的文献求助10
18秒前
个性的夜天完成签到,获得积分10
19秒前
彭于晏应助明亮难破采纳,获得10
19秒前
Ulysses完成签到,获得积分10
19秒前
golevka发布了新的文献求助10
21秒前
Deny完成签到,获得积分10
21秒前
尼好完成签到,获得积分10
21秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
The Resilient Mindset 400
Impact of Storage Orientation and Duration on Prefilled Syringe Performance: Break-Loose and Glide Forces, and Injection Time Across Multiple Time Points 360
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 300
Upland Kenya wild flowers and ferns: a flora of the flowers, ferns, grasses, and sedges of highland Kenya 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6651660
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8405796
关于积分的说明 17973972
捐赠科研通 5846573
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2971475
邀请新用户注册赠送积分活动 1946891
关于科研通互助平台的介绍 1867185