Estimation of distribution algorithms for clustering and classification

Abstract

Extrair informações relevantes a partir de dados não é uma tarefa fácil. Tais dados podem vir a partir de lotes ou em fluxos contínuos, podem ser completos ou possuir partes faltantes, podem ser duplicados, e também podem ser ruidosos. Ademais, existem diversos algoritmos que realizam tarefas de mineração de dados e, segundo o teorema do "Almoço Grátis", não existe apenas um algoritmo que venha a solucionar satisfatoriamente todos os possíveis problemas. Como um obstáculo final, algoritmos geralmente necessitam que hiper-parâmetros sejam definidos, o que não surpreendentemente demanda um mínimo de conhecimento sobre o domínio da aplicação para que tais parâmetros sejam corretamente definidos. Já que vários algoritmos tradicionais empregam estratégias de busca local gulosas, realizar um ajuste fino sobre estes hiper-parâmetros se torna uma etapa crucial a fim de obter modelos preditivos de qualidade superior. Por outro lado, Algoritmos de Estimativa de Distribuição realizam uma busca global, geralmente mais eficiente que realizar uma buscam exaustiva sobre todas as possíveis soluções para um determinado problema. Valendo-se de uma função de aptidão, algoritmos de estimativa de distribuição irão iterativamente procurar por melhores soluções durante seu processo evolutivo. Baseado nos benefícios que o emprego de algoritmos de estimativa de distribuição podem oferecer para as tarefas de agrupamento e indução de árvores de decisão, duas tarefas de mineração de dados consideradas NP-difícil e NP-difícil/completo respectivamente, este trabalho visa desenvolver novos algoritmos de estimativa de distribuição a fim de obter melhores resultados em relação a métodos tradicionais que empregam estratégias de busca local gulosas, e também sobre outros algoritmos evolutivos.