ASrank Carlos Carlim.

Apresentação em tema: "ASrank Carlos Carlim."— Transcrição da apresentação:

1 ASrank Carlos Carlim

2 Introdução Emissão acústica 19 parâmetros de entrada 3 classes
Sem propagação - SP Propagação Estável - PE Propagação Instável - PI

3 Metodologia

4 Metodologia Dividida em duas etápas
Avaliação do ASrank com os dados da Iris. Comparação entre ASrank, ASrank + BP e BP Tabelas de confusão Com reclassificação Sem reclassificação

5 Algoritmo 2007, Bullnheimer et al.

6 Treinamento com Iris data
Parâmetros 60 formigas Taxa de evaporação = 0.99 Q = 0.05 𝜎=30 Camada escondida = 1 Neurônios na camada escondida = 6 500 iterações

7 Resultados Treinamento com os dados da Iris. Após ajustados os parâmetros: 5 treinamentos MSE médio ACERTO médio STD médio Com reclassificação 0,14129 96% 1,2% Sem reclassificação 91% 4,79%

8 dados Iris - acertos médio = 96%
Resultados Iris dados Iris - acertos médio = 96% Classe 1 Classe 2 Classe 3 99,50% 0,50% 0,00% 94,00% 6,00% 5,50% 94,50% desvio padrão total = 1,22% Classe 1 Classe 2 Classe 3 1,00% 0,00% 3,27%

9 dados Iris - acertos médio = 91%
Resultados Iris dados Iris - acertos médio = 91% SP PE PI NC 99% 1% 0% 4,17% 94% 6% 5% 95% desvio padrão total = 4,79% SP PE PI NC 1,10% 0,00% 5,15% 4,59% 1,90%

10 Treinamento com os dados de EA
Parâmetros 60 formigas Taxa de evaporação = 0.92 Q = 0.05 𝜎=10 Camada escondida = 1 Neurônios na camada escondida = 6 150 iterações 3000 épocas para o backpropagation 1000 épocas para o ASrank + BP

11 Resultados Treinamento com os dados de EA. Após ajustados os parâmetros: 5 grupos, na proporção 80/20 Algoritmo MSE médio Com reclassificação Sem reclassificação ACERTO médio STD médio Backprop 0,2903 91% 0,27% 0,28% ASrank 0,5779 69% 1,33% 67% 4,21% Asrank + BP 0,3056 83% 4,56% 80% 7,63%

12 Resultados EA media de acertos – treinamento BP
dados treino - acertos = 91,33% dados teste - acertos = 90,96% SP PE PI 93,14% 6,58% 0,27% 93,01% 6,67% 0,32% 9,69% 86,27% 4,05% 9,10% 86,51% 4,39% 0,74% 3,85% 95,40% 1,35% 6,49% 92,16% media de acertos – treinamento ASrank dados treino - acertos = 68,9% dados teste - acertos = 68,3% SP PE PI 99,6% 0,2% 99,3% 0,3% 0,4% 85,8% 9,2% 4,9% 87,4% 8,4% 4,0% 22,7% 21,3% 55,9% 20,3% 56,8% media de acertos – treinamento Asrank + BP dados treino - acertos = 82,9% dados teste - acertos = 82,1% SP PE PI 92,62% 7,22% 0,16% 93,21% 6,62% 21,79% 75,77% 2,44% 22,10% 75,58% 2,32% 14,08% 39,91% 46,01% 17,89% 43,12% 38,99%

13 Resultados EA desvio padrão – treinamento BP dados treino dados teste
dados teste SP PE PI 0,27% 0,30% 0,08% 1,07% 1,23% 0,25% 0,41% 0,38% 0,44% 2,23% 2,21% 1,12% 0,97% 0,92% 1,17% 3,75% 3,66% desvio padrão – treinamento ASrank dados treino dados teste SP PE PI 0,30% 0,43% 0,13% 0,21% 0,53% 0,36% 6,46% 9,07% 4,58% 7,07% 9,08% 4,10% 4,15% 20,14% 16,44% 3,48% 18,13% 18,70% desvio padrão – treinamento Asrank + BP dados treino dados teste SP PE PI 0,70% 0,78% 0,14% 1,50% 1,22% 0,27% 7,46% 4,85% 3,94% 8,33% 6,54% 3,36% 22,07% 36,50% 44,18% 20,04% 35,71% 45,13%

14 Resultados EA média de acertos – treinamento BP
dados treino - acertos = 91% dados teste - acertos = 91% SP PE PI NC 92,2% 6,4% 0,3% 0,30% 93,0% 6,1% 9,7% 86,7% 4,0% 8,9% 84,0% 4,2% 0,7% 3,8% 95,4% 1,4% 7,6% 91,4% media de acertos – treinamento ASrank dados treino - acertos = 67,2% dados teste - acertos = 66,8% SP PE PI NC 99,6% 0,2% 4,9% 99,3% 0,3% 0,4% 5,3% 86,0% 10,2% 3,8% 87,8% 8,6% 3,7% 22,3% 20,7% 57,0% 21,6% 20,4% 58,0% media de acertos – treinamento Asrank + BP dados treino - acertos = 80,2% dados teste - acertos = 79,4% SP PE PI NC 23,1% 1,6% 0,0% 5,1% 90,4% 5,6% 0,2% 5,2% 4,6% 17,1% 0,5% 19,4% 70,2% 2,4% 0,8% 6,1% 10,2% 6,8% 27,0% 38,3%

15 Resultados EA desvio padrão – treinamento BP
tabela confusao dados treino tabela confusao dados teste SP PE PI NC 0,32% 0,08% 0,21% 1,07% 1,23% 0,25% 0,2% 0,42% 0,41% 2,30% 2,23% 1,06% 0,98% 0,78% 1,12% 3,77% 3,72% desvio padrão – treinamento ASrank tabela confusao dados treino tabela confusao dados teste SP PE PI NC 0,30% 0,43% 0,14% 9,18% 0,20% 0,53% 0,36% 0,4% 6,49% 8,99% 3,97% 7,18% 9,64% 4,12% 3,94% 19,64% 18,09% 7,40% 17,58% 21,44% desvio padrão – treinamento Asrank + BP tabela confusao dados treino tabela confusao dados teste SP PE PI NC 1,57% 1,66% 0,15% 4,94% 2,40% 2,14% 0,27% 6,2% 6,60% 4,25% 3,44% 8,24% 3,31% 17,27% 41,39% 37,91% 18,07% 36,05% 36,98%

16 Tempo de algoritmo Backpropagation – 57,47 s Asrank – 239,52 s
Asrank + Backpropagation – 258,09s Computador CPU – Intel core i5 – 1.33GHz Memória – 4 GB DDR3 Windows 7

17 Conclusões Parâmetros Sigma Taxa de evaporação do feromônio. Q
Tem que ser ajusta de acordo com o número de formigas e tipo de dados. Taxa de evaporação do feromônio. Quanto menor, mais rápida convergência. Pode cair em um mínimo local. Quanto maior, mais difícil convergir. Q Quanto maior mais rápido converge. Foi usado um valor 10 vezes menor que o recomendado no artigo. Formigas Quanto maior o número de formiga maior é o tempo em cada iteração. Ultrapassar o valor utilizado nos experimentos não contribuiu para melhora do resultado

18 Conclusões Algoritmos ASrank ASrank + BP
Resultados muito abaixo do encontrado no backpropagation ASrank + BP Resultados melhores, mas a qualidade final do resultado depende do bom resultado gerado pelo ASrank. STD muito elevado

19 Conclusões A partir dos resultados obtidos, o ASrank não é um bom algoritmo de treinamento pra sinais de emissão acústica.

20 Referências Bullnheimer, A New Rank Based Version of the Ant System – A Computational Study, 1997 Liu, Evolving Neural Networks Using the Hybrid of Ant Colony Optimization and BP Algorithms, 2006 Dorigo, Ant Colony Optimization, 2004