論文の概要: A Bilevel Optimization Framework for Imbalanced Data Classification

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.11171v2
• Date: Mon, 16 Dec 2024 20:27:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-18 13:55:49.737281
• Title: A Bilevel Optimization Framework for Imbalanced Data Classification
• Title（参考訳）: 不均衡データ分類のための二段階最適化フレームワーク
• Authors: Karen Medlin, Sven Leyffer, Krishnan Raghavan,
• Abstract要約: 合成データによるノイズや重なりの落とし穴を回避する新しいアンダーサンプリング手法を提案する。 多数データをランダムにアンサンプするのではなく、モデル損失を改善する能力に基づいてデータポイントをアンアンサンプする。 本手法は,モデル損失の改善を指標として,データポイントが損失に与える影響を評価し,それを改善することができない者を拒絶する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6385815610837167
• License:
• Abstract: Data rebalancing techniques, including oversampling and undersampling, are a common approach to addressing the challenges of imbalanced data. To tackle unresolved problems related to both oversampling and undersampling, we propose a new undersampling approach that: (i) avoids the pitfalls of noise and overlap caused by synthetic data and (ii) avoids the pitfall of under-fitting caused by random undersampling. Instead of undersampling majority data randomly, our method undersamples datapoints based on their ability to improve model loss. Using improved model loss as a proxy measurement for classification performance, our technique assesses a datapoint's impact on loss and rejects those unable to improve it. In so doing, our approach rejects majority datapoints redundant to datapoints already accepted and, thereby, finds an optimal subset of majority training data for classification. The accept/reject component of our algorithm is motivated by a bilevel optimization problem uniquely formulated to identify the optimal training set we seek. Experimental results show our proposed technique with F1 scores up to 10% higher than state-of-the-art methods.
• Abstract（参考訳）: オーバーサンプリングやアンダーサンプリングといったデータリバランス技術は、不均衡なデータの課題に対処するための一般的なアプローチである。 オーバーサンプリングとアンダーサンプリングの両方に関連する未解決問題に対処するために、我々は以下の新しいアンダーサンプリングアプローチを提案する。 一 合成データによる騒音及び重複の落とし穴を避けること。 (二)ランダムアンダーサンプリングによる不適合の落とし穴を避ける。 多数データをランダムにアンサンプするのではなく、モデル損失を改善する能力に基づいてデータポイントをアンアンサンプする。 本手法は,モデル損失の改善を指標として,データポイントが損失に与える影響を評価し,それを改善することができない者を拒絶する。 そこで本手法では,すでに受理されているデータポイントに冗長な多数データポイントを除外し,分類のための多数トレーニングデータの最適なサブセットを見つける。 アルゴリズムのアクセプション/リジェクト成分は、求める最適なトレーニングセットを特定するために一意に定式化された双レベル最適化問題によって動機付けられている。 実験結果から,提案手法のF1スコアは最先端手法よりも10%高いことがわかった。

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