面向数据可视化的非线性降维:一种无监督模糊规则方法
机器学习
2022-08-03 v1 人机交互
机器学习
摘要
在此,我们提出一种主要用于数据可视化的无监督模糊规则降维方法。它考虑了基于降维的数据可视化相关的以下重要问题:(i) 邻域关系的保持,(ii) 处理位于非线性流形上的数据,(iii) 对新的测试数据点预测投影的能力,(iv) 系统的可解释性,以及 (v) 在需要时拒绝测试点的能力。为此,我们使用一阶 Takagi-Sugeno 型模型。我们利用输入数据中的聚类生成规则前件。在此背景下,我们还提出了 Geodesic c-means 聚类算法的一种新变体。我们通过最小化一个误差函数来估计规则参数,该误差函数将流形上的点点间测地距离(流形上的距离)保持为投影空间上的欧氏距离。我们将所提方法应用于三个合成数据集和三个真实世界数据集,并将结果与四种其他标准数据可视化方法进行视觉比较。所得结果表明,所提方法表现良好,优于或可与所比较的方法相媲美。发现所提方法对初始条件具有鲁棒性。该方法的测试点可预测性通过实验得到验证。我们还评估了我们的方法在应当时拒绝输出点的能力。随后,我们扩展此概念,提供一个通用框架,用于以不同目标函数学习无监督模糊数据投影模型。据我们所知,这是首次尝试使用无监督模糊建模进行流形学习。
引用
@article{arxiv.2004.03922,
title = {Nonlinear Dimensionality Reduction for Data Visualization: An Unsupervised Fuzzy Rule-based Approach},
author = {Suchismita Das and Nikhil R. Pal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.03922},
year = {2022}
}