論文の概要: Improving SMOTE via Fusing Conditional VAE for Data-adaptive Noise Filtering

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.19757v1
• Date: Thu, 30 May 2024 07:06:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-31 15:38:52.511960
• Title: Improving SMOTE via Fusing Conditional VAE for Data-adaptive Noise Filtering
• Title（参考訳）: データ適応型ノイズフィルタにおけるFusing Conditional VAEによるSMOTEの改善
• Authors: Sungchul Hong, Seunghwan An, Jong-June Jeon,
• Abstract要約: 変分オートエンコーダ(VAE)を用いたSMOTEアルゴリズムの拡張フレームワークを提案する。 本稿では,VAEを用いて低次元潜在空間におけるデータ点密度を体系的に定量化し,クラスラベル情報と分類困難度を同時に統合する手法を提案する。 いくつかの不均衡データセットに関する実証的研究は、この単純なプロセスが従来のSMOTEアルゴリズムを革新的に改善することを示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5735035463793009
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Recent advances in a generative neural network model extend the development of data augmentation methods. However, the augmentation methods based on the modern generative models fail to achieve notable performance for class imbalance data compared to the conventional model, the SMOTE. We investigate the problem of the generative model for imbalanced classification and introduce a framework to enhance the SMOTE algorithm using Variational Autoencoders (VAE). Our approach systematically quantifies the density of data points in a low-dimensional latent space using the VAE, simultaneously incorporating information on class labels and classification difficulty. Then, the data points potentially degrading the augmentation are systematically excluded, and the neighboring observations are directly augmented on the data space. Empirical studies on several imbalanced datasets represent that this simple process innovatively improves the conventional SMOTE algorithm over the deep learning models. Consequently, we conclude that the selection of minority data and the interpolation in the data space are beneficial for imbalanced classification problems with a relatively small number of data points.
• Abstract（参考訳）: 生成ニューラルネットワークモデルの最近の進歩は、データ拡張手法の開発を拡張している。 しかし, 従来のモデルであるSMOTEと比較して, クラス不均衡データに対して, 最新の生成モデルに基づく拡張手法では顕著な性能が得られなかった。 不均衡な分類のための生成モデルの問題点を考察し、変分オートエンコーダ(VAE)を用いたSMOTEアルゴリズムを強化する枠組みを導入する。 本稿では,VAEを用いて低次元潜在空間におけるデータ点密度を体系的に定量化し,クラスラベル情報と分類困難度を同時に統合する手法を提案する。 そして、増大する可能性のあるデータポイントを体系的に排除し、そのデータ空間に隣接した観測を直接拡張する。 いくつかの不均衡データセットに関する実証的研究は、この単純なプロセスが、ディープラーニングモデルよりも従来のSMOTEアルゴリズムを革新的に改善することを示している。 その結果、少数データの選択とデータ空間の補間は、比較的少数のデータポイントを持つ不均衡な分類問題に有効であると結論付けている。

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