طبقه‌بند مبتنی بر K نزدیکترین همسایه‌ها با استفاده از جمع وزن‌دار خطاهای بازسازی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی فناوری‌های نوین، دانشگاه تخصصی فناوری‌های نوین آمل، آمل، ایران

2 استادیار، آزمایشگاه آموزش ماشین و یادگیری عمیق، دانشکده مهندسی فناوری‌های نوین، دانشگاه تخصصی فناوری‌های نوین آمل، آمل، ایران

doi
10.22075/jme.2023.30380.2437
چکیده

در این مقاله، طبقه­بندی مبتنی بر طبقه­بند K نزدیکترین همسایه­ها و خطای بازسازی، جهت دسته­بندی داده­ها معرفی شده است. در روش پیشنهادی، ابتدا K نزدیکترین داده (همسایه) به داده­ی آزمون، از هر دسته موجود در داده­های آموزش، محاسبه می­گردد. سپس به بازسازی داده­ی آزمون، بر حسب تعداد مختلفی از نزدیکترین همسایه­ها (از یک تا  K)، در هر دسته پرداخته شده و میزان خطای بازسازی به ازای هر تعداد همسایه به طور مجزا محاسبه می­گردد. در گام بعد، در هر دسته، میزان خطا به صورت جمع وزندار خطای حاصل از تمامی بازسازی­ها محاسبه می­گردد. وزن خطای بازسازی، متناسب با تعداد همسایه­های دخیل در آن در نظر گرفته شده است بدین ترتیب که خطای بازسازی در تعداد همسایه­های آن ضرب می­شود. در آخر، داده­ی آزمون به دسته­ای تعلق دارد که کمترین میزان خطای کل را دارا است. این عمل موجب می­گردد تا ترکیبی از طبقه­بندهای مبتنی بر K نزدیکترین همسایه به صورت هم­افزایی در طبقه­بندی داده­ها نقش ایفا نمایند. در این مقاله از 10 دسته­مجموعه متعلق به پایگاه داده­ی سری-زمانی UCR و پنج دسته-مجموعه متعلق به پایگاه داده­ی دسته­بندی UCI جهت ارزیابی روش پیشنهادی استفاده شده است. نتایج بدست آمده از این ارزیابی­ها نشان می­دهد که روش پیشنهادی، عملکرد طبقه ندهای KNN مبتنی بر کمترین خطای بازسازی را به میزان زیادی بهبود بخشیده و نرخ بازشناسی در برخی K ها را در حدود 5 درصد بهتر نموده و متوسط نرخ بازشناسی به ازای تمامی Kها (از 2 الی 15) در حدود 1.6 درصد بهبود یافته است.