Please use this identifier to cite or link to this item:
http://hdl.handle.net/11422/26262
| Type: | Tese |
| Title: | Extending WiSARD to perform ensemble learning, regression, multi-label, and multi-modal tasks |
| Author(s)/Inventor(s): | Lusquino Filho, Leopoldo André Dutra |
| Advisor: | Lima, Priscila Machado Vieira |
| Co-advisor: | França, Felipe Maia Galvão |
| Abstract: | Wilkie, Stonham and Aleksander’s Recognition Device (WiSARD) é um modelo de aprendizado de máquina que não necessita de nenhum tipo de técnica de minimização de erro para aprender padrões. Este modelo utiliza RAMs como neurônios, sendo necessário apenas um processo de escrita em memória na sua fase de treinamento e leitura em memória na sua fase de classificação. WiSARD é uma rede neural sem peso, um tipo de modelo que tem sido usado exitosamente em pesquisas sobre arquiteturas cognitivas e consciência artificial. Esta tese propõe várias extensões para este modelo de forma a criar os componentes necessários para uma futura arquitetura cognitiva direcionada a emoções baseada em WiSARD. As contribuições deste trabalho incluem dois sistemas de classificação multi-rótulo utilizando WiSARD, cinco novos tipos de comitês utilizando tanto WiSARD, quanto sua extensão ClusWiSARD, dois modelos de regressão não-paramétrica e um de regressão logística baseados em WiSARD e um sistema multi-modal de predição de empatia baseado sem peso. Esta tese utiliza uma implementação da WiSARD baseada em tabelas de dispersão, instanciando apenas as posições de memória que foram de fato treinadas. Todos os modelos e sistemas criados para esta tese foram comparados com o estado-da-arte, sendo competitivos em alguns casos, enquanto preservam todas as qualidades da WiSARD canônica. |
| Abstract: | Wilkie, Stonham and Aleksander’s Recognition Device (WiSARD) is a machine learning model that does not require any kind of error minimization technique to learn patterns. This model uses RAMs as neurons, requiring only one process of writing in memory in its training phase and reading in memory in its classification phase. WiSARD is a weightless artificial neural network, a kind of model that has been successfully used in cognitive architectures and artificial consciousness research. This thesis proposes several extensions for this model in order to create the necessary components for a future WiSARD-based emotion-drive cognitive architecture, The contributions of this work include two WiSARD-based multi-label classification systems, five new types of ensembles using both WiSARD, as well as its ClusWiSARD extension, two WiSARD-based non-parametric regression models, one WiSARDbased logistic regression model, and a weightless multi-modal empathy prediction system. This thesis uses a map-based WiSARD implementation, instantiating only the memory locations that were actually trained. All models and systems created for this thesis have been compared with state-of-the-art, being competitive in some cases, while preserving all the qualities of the canonical WiSARD. |
| Keywords: | Redes neurais sem peso Aprendizado de máquina Computação multimodal Regressão estatística Computação multimodal Engenharia de software Weightless neural networks Machine learning Ensemble methods Regression analysis Multimodal computing Software engineering |
| Subject CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::ENGENHARIA DE SOFTWARE |
| Program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação |
| Production unit: | Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia |
| Publisher: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Issue Date: | Jul-2021 |
| Publisher country: | Brasil |
| Language: | eng |
| Right access: | Acesso Aberto |
| Citation: | LUSQUINO FILHO, Leopoldo André Dutra. Extending WiSARD to perform ensemble learning, regression, multi-label, and multi-modal tasks. 2021. 254 f. Tese (Doutorado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021. |
| Appears in Collections: | Engenharia de Sistemas e Computação |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 944815.pdf | 3.12 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.