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Memórias associativas exponenciais fuzzy com aplicação em classificação

Texto completo
Autor(es):
Aline Cristina de Souza
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Tese de Doutorado
Imprenta: Campinas, SP.
Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica
Data de defesa:
Membros da banca:
Marcos Eduardo Ribeiro do Valle Mesquita; Fernando Antonio Campos Gomide; Peter Sussner; Marley Maria Bernardes Rebuzzi Vellasco; Sandra Aparecida Sandri
Orientador: Marcos Eduardo Ribeiro do Valle Mesquita
Resumo

Memórias associativas são modelos matemáticos cujo principal objetivo é armazenar e recuperar informação por associação. Tais modelos são projetados para armazenar um conjunto finito de pares, chamado conjunto das memórias fundamentais, e devem apresentar certa tolerância a ruído, isto é, serem capazes de recuperar uma certa informação armazenada mesmo a partir de uma versão incompleta ou corrompida de um item memorizado. As memórias associativas recorrentes por correlação (RCAMs, do inglês Recurrent Correlation Associative Memories), introduzidas por Chiueh e Goodman, apresentam grande capacidade de armazenamento e excelente tolerância a ruído. Todavia, as RCAMs são projetadas para armazenar e recuperar padrões bipolares. As memórias associativas recorrentes exponenciais fuzzy generalizadas (GRE-FAMs, do inglês Generalized Recurrent Exponential Fuzzy Associative Memories) podem ser vistas como uma versão generalizada das RCAMs capazes de armazenar e recuperar conjuntos fuzzy. Nesta tese, introduzimos as memórias associativas bidirecionais exponenciais fuzzy generalizadas (GEB-FAMs, do inglês Generalized Exponential Bidirectional Fuzzy Associative Memories), uma extensão das GRE-FAMs para o caso heteroassociativo. Uma vez que as GEB-FAMs são baseadas em uma medida de similaridade, realizamos um estudo de diversas medidas de similaridade da literatura, dentre elas as medidas de similaridade baseadas em cardinalidade e a medida de similaridade estrutural (SSIM). Além disso, mostramos que as GEB-FAMs exibem ótima capacidade de armazenamento e apresentamos uma caracterização da saída de um passo das GEB-FAMs quando um dos seus parâmetros tende a infinito. No entanto, em experimentos computacionais, bons resultados foram obtidos por um único passo da GEB-FAM com valores do parâmetro no intervalo [1,10]. Como a dinâmica das GEB-FAMs ainda não está totalmente compreendida, este fato motivou um estudo mais aprofundado das GEB-FAMs de passo único, modelos denominados memórias associativas fuzzy com núcleo (fuzzy-KAM, do inglês fuzzy Kernel Associative Memories). Interpretamos este modelo utilizando um núcleo fuzzy e propomos ajustar seu parâmetro utilizando o conceito de entropia. Apresentamos também duas abordagens para classificação de padrões usando as fuzzy-KAMs. Finalmente, descrevemos os experimentos computacionais realizados para avaliar o desempenho de tais abordagens em problemas de classificação e reconhecimento de faces. Na maioria dos experimentos realizados, em ambos os tipos de problemas, os classificadores definidos com base nas abordagens propostas obtiveram desempenho satisfatório e competitivo com os obtidos por outros modelos da literatura, o que mostra a versatilidade de tais abordagens (AU)

Processo FAPESP: 15/00745-1 - Um Estudo Sobre Memórias Associativas Recorrentes Exponenciais Fuzzy, Suas Generalizações e Aplicações.
Beneficiário:Aline Cristina de Souza
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado