线段也能当决策规则!SPINE在17个数据集上拿下最高平均准确率,显著优于7种方法中的5种
Skeletal Prototypes on Iterative Nerve Expansions
arXiv ML (stat.ML) 重要 #原型约简#拓扑数据分析#分类#Mapper图 🕐 09-16 12:00

📖 AI 总结

本文提出了一种名为SPINE的原型约简方法,用于将训练集压缩为更小的表示形式。与传统方法返回离散点集不同,SPINE为每个类别构建一个嵌入的一维复形作为模型,其初始边集来自类条件Mapper图,由数据决定局部簇的连接方式;后续阶段在分类目标下拟合顶点,观测样本被分配给距离最近的复形所属类别,从而使图段本身参与决策规则而非仅用于拟合。作者在十七个基准数据集上采用分层十折交叉验证,与七种原型约简方法在相同预算下进行比较。结果显示,SPINE取得最高平均准确率和最佳平均排名,在Wilcoxon符号秩检验(Holm校正)下显著优于七种竞争者中的五种。预算扫描表明,完整图段的决策规则在原型稀缺时贡献最大,而整体方法在中等预算下表现最佳。构建成本方面,SPINE与判别式方法相当,并在十七个数据集中的十四个上快于广义学习矢量量化。

🔑 关键词速览

原型约简用少量代表性样本替代原始训练集以降低计算和存储开销的技术。
1-复形由顶点和边组成的一维拓扑结构,可表示数据簇之间的连接关系。
Mapper图一种基于拓扑数据分析的图结构,通过连续映射和聚类揭示数据的连通性。
Wilcoxon符号秩检验一种非参数统计检验,用于比较两组配对样本是否存在显著差异。
广义学习矢量量化一种基于原型的分类算法,通过优化目标函数学习代表点。
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