Resumo: O uso da abordagem ensembles tem sido bastante explorado na última década, por se tratar de uma técnica simples e capaz de aumentar a capacidade de generalização de soluções baseadas em aprendizado de máquina. No entanto, para que um ensemble seja capaz de promover melhorias de desempenho, os seus componentes devem apresentar bons desempenhos individuais e, ao mesmo tempo, devem ter comportamentos diversos entre si. Neste trabalho, é proposta uma metodologia de criação de ensembles para problemas de classificação, onde os componentes são redes neurais artificiais do tipo perceptron multicamadas. Para que fossem gerados bons candidatos a comporem o ensemble, atendendo a critérios de desempenho e de diversidade, foi aplicada uma meta-heurística
populacional imuno-inspirada, denominada opt-aiNet, a qual é caracterizada por definir automaticamente o número de indivíduos na população a cada iteração, promover diversidade e preservar ótimos locais ao longo da busca. Na etapa de seleção dos componentes que efetivamente irão compor o ensemble, foram utilizadas seis técnicas distintas e, para combinação dos componentes selecionados, foram adotadas cinco estratégias. A abordagem proposta foi aplicada a quatro problemas de classificação de padrões e os resultados obtidos indicam a validade da metodologia de criação de ensembles. Além disso, foi verificada uma dependência entre o melhor par de técnicas de seleção e combinação e a população de indivíduos candidatos a comporem o ensemble, assim como foi feita uma análise de confiabilidade dos resultados de classificação Ver menos

Abstract: In the last decade, the ensemble approach has been widely explored, once it is a simple technique capable of increasing the generalization capability of machine learning based solutions. However, an ensemble can only promote performance enhancement if its components present good individual performance and, at the same time, diverse behavior among each other. This work proposes a methodology to synthesize ensembles for classification problems, where the components of the ensembles are multi-layer perceptrons. To generate good candidates to compose the ensemble, meeting the performance and diversity requirements, it was applied a populational and immune-inspired metaheuristic, named opt-aiNet, which is characterized as being capable of automatically determining the number of individuals in the population at each iteration, promoting diversity and preserving local optima through the search. In the component selection phase, six distinct techniques were applied and, to combine these selected components, five strategies were adopted. The proposed approach was applied to four pattern classification problems and the obtained results indicated the validity of the methodology to synthesize ensembles. It was also verified a dependence of the best pair of selection and combination techniques on the population of candidates to compose the ensemble, and it was made an analysis of the confidence of the classification results Ver menos