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Un clasificador neuronal de picos interpretable basado en optimización de enjambre de partículas con pesos variables en el tiempo

Autores: Thousif, Mohammed; Dora, Shirin; Sundaram, Suresh

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Un clasificador neuronal de picos interpretable basado en optimización de enjambre de partículas con pesos variables en el tiempo


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Clasificador neural
Pesos variables en el tiempo
Red neural de picos
Interpretabilidad
Optimización de enjambre de partículas auto-regulado
Rendimiento de clasificación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 25

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento presenta un clasificador neuronal de picos interpretable (IpT-SNC) con pesos variables en el tiempo. IpT-SNC utiliza una arquitectura de red neuronal de picos (SNN) de dos capas en la que los pesos de las sinapsis se modelan utilizando funciones Gaussianas moduladas en amplitud y variables en el tiempo. La optimización de enjambre de partículas autorregulada (SRPSO) se utiliza para actualizar la amplitud, anchura y centros de las funciones Gaussianas y los umbrales de las neuronas en la capa de salida. IpT-SNC se ha desarrollado para mejorar la interpretabilidad de las redes neuronales de picos. Los pesos variables en el tiempo en IpT-SNC nos permiten describir la justificación detrás de las predicciones en términos de picos de entrada específicos. El rendimiento de IpT-SNC se evalúa en diez conjuntos de datos de referencia en el repositorio de aprendizaje automático de UCI y se compara con el rendimiento de otros algoritmos de aprendizaje. Según los resultados de rendimiento, IpT-SNC mejora el rendimiento de clasificación en conjuntos de datos de prueba desde un mínimo del 0,5% hasta un máximo del 7,7%. El nivel de significancia de IpT-SNC con respecto a otros algoritmos de aprendizaje se evalúa utilizando pruebas estadísticas como la prueba de Friedman y la prueba emparejada. Además, en el desafiante conjunto de datos del mundo real de la competencia IV de BCI (Interfaz Cerebro-Computadora), IpT-SNC supera a los clasificadores actuales en aproximadamente un 8% en términos de precisión de clasificación. Los resultados indican que IpT-SNC tiene un mejor rendimiento de generalización que otros algoritmos.

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